Análisis de resistencia y durabilidad del suelo cemento

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería

2018

Análisis de resistencia y durabilidad del suelo cemento con Análisis de resistencia y durabilidad del suelo cemento con

adición de fibras textiles de jeans adición de fibras textiles de jeans

Andrés Felipe Ruiz Gonzalez Universidad de La Salle, Bogotá

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1

ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DURABILIDAD DEL SUELO CEMENTO CON

ADICIÓN DE FIBRAS TEXTILES DE JEANS

ANDRÉS FELIPE RUIZ GONZALEZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2018

2

Análisis de resistencia y durabilidad del suelo cemento con adición de fibras textiles de

jean

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de ingeniero civil

Director

Msc. IC MARTIN RIASCOS RIASCOS CAIPE

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2018

3

Nota de aceptación:

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Firma del presidente del jurado

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Firma del jurado

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Firma del jurado

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4

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la facultad de ingeniería civil, a los docentes, en especial al director de tesis Ing

Martin Riascos, el cual fue pieza clave para poder culminar con el proceso de formación.

Al personal de laboratorios de ingeniería, quienes siempre proporcionaron ayuda para poder

realizar todas las pruebas necesarias que requirió el proyecto.

A Dios, pues gracias a sus bendiciones he logado culminar con este proyecto.

Y para finalizar agradezco a la Universidad de la Salle, institución que me vio crecer.

5

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mi familia, quienes incondicionalmente apoyaron mi proceso de

formación profesional.

6

TABLA DE CONTENIDO

1. ASPECTOS GENERALES DEL PPROYECTO .......................................................... 14

1.1. Planteamiento del problema ................................................................................. 14

1.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 17

1.3. DELIMITACION DEL PROYECTO ................................................................... 18

2. OBJETIVOS .............................................................................................................. 19

2.1. OBJETIVOS GENERALES ................................................................................. 19

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................... 19

3. ANTECENDENTES .................................................................................................. 20

4.1. MARCO REFERENCIAL........................................................................................... 23

4.1. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 23

4.1.1. Suelo................................................................................................................ 23

4.1.2. Cemento ........................................................................................................... 23

4.1.3. Suelo Cemento .................................................................................................. 23

4.1.4. Aditivos suelo cemento...................................................................................... 26

4.1.5. Afirmado .......................................................................................................... 26

4.1.6. Fibra Textil de Jeans.......................................................................................... 26

7

4.2.1. Determinación de los tamaños de partículas de los suelos ................................... 28

4.2.2. Determinación de límite plástico e índice de plasticidad de suelos....................... 28

4.2.3. Determinación del contenido orgánico de un suelo mediante el ensayo de pérdida

por ignición ................................................................................................................ 28

4.2.4. Relaciones humedad – densidad de mezclas de suelo cemento ............................ 29

4.2.5. CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada ............ 29

4.2.6. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo – cemento.............. 29

4.2.7. Humedecimiento y secado de mezclas compactadas de suelo – cemento ............. 30

4.2.8. California Bearing Ratio: ................................................................................... 30

4.2.9. Densidad seca: .................................................................................................. 30

4.2.10. Ensayo de compactación dinámica de suelos: ................................................... 31

4.2.11. Ensayo de tamizado: ........................................................................................ 31

4.2.12. Ensayos de durabilidad: ................................................................................... 31

4.2.13. Ensayos de resistencia: .................................................................................... 31

4.2.14. Plasticidad: ...................................................................................................... 31

4.2.15. Método de la Portland Cement Association: ..................................................... 31

4.3 Marco Normativo ..................................................................................................... 31

5. METODOLOGIA ....................................................................................................... 33

5.1. FASE 1: CARACTERIZAR ................................................................................. 33

5.2. FASE 2: DISEÑO DE MEZCLA ......................................................................... 33

5.3. FASE 3: ANALIZAR .......................................................................................... 34

6. CARACTERIZACION DE LOS MATERIALES ........................................................ 35

8

6.1. FIBRAS DE JEAN .............................................................................................. 35

6.2. AGUA ................................................................................................................. 35

6.3. SUELO ............................................................................................................... 35

6.4. CEMENTO PORTLAND TIPO I ............................¡Error! Marcador no definido.

7. DISEÑO DE LA MEZCLA ........................................................................................ 37

8. ANALISIS DE RESULTADOS .................................................................................. 38

8.1. SUELO NATURAL............................................................................................. 38

8.1.1. Granulometría ............................................................................................... 39

8.1.2. Determinación del límite líquido y el índice de plasticidad de los suelos ......... 41

8.1.3. Determinación del contenido orgánico en suelos mediante perdida por ignición

44

8.1.4. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo Natural ......... 45

8.1.5. Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio) .............. 47

8.2. SUELO – CEMENTO.......................................................................................... 50

8.2.1. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo – cemento ..... 51

8.2.2. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo – cemento............. 52

8.3. SUELO NATURAL+ CEMENTO + FIBRA ........................................................ 54

8.3.1. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo + cemento+

fibra 54

8.3.2. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo + cemento ............. 56

8.3.3. Humedecimiento y secado de las mezclas compactadas de suelo ............ ¡Error!

Marcador no definido.

9

8.3.4. Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio) .............. 59

5. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 66

6. RECOMENDACIONES ............................................................................................. 68

7. REFERENCIAS ......................................................................................................... 69

8. ANEXOS ................................................................................................................... 73

8.1. SUELO NATURAL (MUESTRA 1) .................................................................... 73



8.4. SUELO – CEMENTO 3%.................................................................................... 88

8.5. SUELO – CEMENTO 3% – 05 FIBRA ................................................................ 89

8.6. SUELO – CEMENTO 3%- 1.0 FIBRA ................................................................. 92

8.7. SUELO – CEMENTO 3% - 1.5 FIBRA ................................................................ 95

8.8. SUELO – CEMENTO 6%.................................................................................... 98

8.9. SUELO – CEMENTO 6% - 0.5 FIBRA ................................................................ 99

8.10. SUELO – CEMENTO 6% - 1.0 FIBRA .......................................................... 102


8.12. SUELO – CEMENTO 9% .............................................................................. 108

8.13. SUELO – CEMENTO 9% – 05 FIBRA........................................................... 109



10

11

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clase de suelo cemento ......................................................................................... 24

Tabla 2. Requisitos de los materiales para la construcción de suelo cemento ........................ 24

Tabla 3. Requisitos granulométricos del material para la construcción de suelo - cemento.... 25

Tabla 4. Criterios de diseño para la mezcla de suelo - cemento ............................................ 25

Tabla 5. Plan de ensayos .................................................................................................... 38

Tabla 6. Resumen de resultados Suelo Natural .................................................................... 38

Tabla 7. Limites e índice de Suelo Natural .......................................................................... 42

Tabla 8. Clasificación de Suelo Natural .............................................................................. 43

Tabla 9. Contenido de materia orgánica Suelo Natural ........................................................ 44

Tabla 10. Densidad Máxima y optima Suelo Natural........................................................... 46

Tabla 11. CBR Suelo Natural ............................................................................................. 49

Tabla 12. Resumen de resultados Suelo Natural + Cemento ...¡Error! Marcador no definido.

Tabla 13. Densidad máxima y optima de Suelo Natural + Cemento ..................................... 52

Tabla 14. Resistencia Suelo Natural + Cemento .................................................................. 53

Tabla 15. Resumen de resultados Suelo Natral + Cemento + Fibra ........¡Error! Marcador no

definido.

Tabla 16. Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +0.5 Fibra ........................ 55

Tabla 17.Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +1.0 Fibra ......................... 56

Tabla 18. Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +1.5 Fibra ........................ 56

Tabla 19. Tabla de resistencias 6,8 Cemento ....................................................................... 58

Tabla 20. % fibra vs resistencia .......................................................................................... 59

Tabla 21. Humedecimiento y secado de las muestras .............¡Error! Marcador no definido.

Tabla 22. CBR SA-3C-05F, SA-6C-05F, SA-9C-05F ......................................................... 62

Tabla 23. Densidades SA-9C-1.0F, SA-6C-1.0F, SA-9C-1.0F ............................................. 62

12

LISTA DE GRAFICAS

Gráfica 1.Granulometría Suelo Natural ............................................................................... 40

Gráfica 2. Cuadro grafica bigotes Suelo Natural ................................................................. 43

Gráfica 3. Relación humedad - densidad Suelo Natural ....................................................... 46

Gráfica 4. Penetración Suelo Natural Ensayo 1 ................................................................... 47



Gráfica 7. CBR vs Densidad Suelo Natural ......................................................................... 49

Gráfica 8. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento .................................... 51

Gráfica 9. Resistencia Vs % de Cemento ............................................................................ 53

Gráfica 10. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 0.5 Fibra ................ 54

Gráfica 11. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 1.0 Fibra ................ 55

Gráfica 12.Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 1.5 Fibra ................. 56

Gráfica 136. SA-3C-05F .................................................................................................... 60

Gráfica 14. % Fibra vs Humedad óptima . .......................................................................... 63

Gráfica 15. % fibra vs cambio volumétrico ......................................................................... 64

Gráfica 16. % fibra textil vs % de perdida........................................................................... 65

13

LISTADO DE IMÁGENES

Ilustración 1. Suelo Natural ................................................................................................ 39

Ilustración 2. Secado y paso de muestras ............................................................................ 39

Ilustración 3. Tamizado de muestras Suelo Natural ............................................................. 40

Ilustración 4. Cazuela de casa grande ................................................................................. 41

Ilustración 5. Limites liquidos cazuela de casa grande ......................................................... 41

Ilustración 6. Limite plástico .............................................................................................. 42

Ilustración 7. Material orgánico .......................................................................................... 44

Ilustración 8. Humedecimiento de muestras ........................................................................ 45

Ilustración 9. Densidad de las muestras .............................................................................. 45

Ilustración 10. CBR ........................................................................................................... 47

Ilustración 11. Suelo Cemento............................................................................................ 50

Ilustración 12. Humedecimiento de las muestras ................................................................. 51

Ilustración 13. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo - cemento ........ 52

Ilustración 14. Humedecimiento de las muestras de suelo cemento +fibra ............................ 54

Ilustración 15. Resistencia a la compresión de suelo cemento + fibra ................................... 57

Ilustración 16. CBR en suelo cemento + fibra ..................................................................... 60

Ilustración 17. Ensayo de durabilidad ................................................................................. 63

Ilustración 18. Cilindros de suelo + cemento + fibra apra ensayo de durabilidad .................. 64

14

1. ASPECTOS GENERALES DEL PPROYECTO

1.1. Planteamiento del problema

Pensando en la contaminación causada por la construcción y los altos precios en los materiales,

nace la idea de implementar una alternativa económica en la fabricación de suelo cementos

mejorando sus propiedades mecánicas. Los avances de las construcciones en el país han exigido

nuevas formas e implementaciones del suelo cemento, que buscan un avance ambiental,

tecnológico y económico, por otra parte, combina la ciencia de los materiales con la

construcción, con tierra y medio ambiente, la posibilidad de mejorar su durabilidad por medio

del uso de textiles como aditivos a la mezcla de suelo cemento.

En diversos artículos de investigación, se han visto avances en suelos cemento con aditivos,

polímeros, granos de caucho y diferentes fibras que buscan encontrar opciones para el

mejoramiento de la resistencia y capacidad portante de los suelos, algunos de sus resultados

han sido favorables y otras por el contrario han disminuido las propiedades mecánicas del suelo

cemento, a pesar de las múltiples investigaciones que hay acerca de este tema nunca se ha

considerado el aditivo de fibras textiles a la mezcla.

Por otra parte, según el diario El Tiempo en su artículo “¿A dónde va a parar la ropa que se vota

a la basura?”, en Bogotá se calcula 360 a 600 toneladas de ropa usada que es botada a la basura,

la Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos (UAESP) argumenta que estos

residuos terminan en el relleno sanitario Doña Juana, los textiles que no son llevados a este

relleno son botados en aguas lluvias, zanjas y algunos abandonados en zonas verdes de Bogotá.

(Gómez, 2015).

Pero para efectos del proyecto, la meta es usar los desperdicios de jean que se generan en una

fábrica textil, por los procesos de manufactura de los pantalones, los cuales a diario están

15

generando desperdicios que no son reutilizados en la fábrica y que terminan siendo arrojados a

los botaderos de la ciudad.

El cemento es un material de alto desempeño para la construcción de obras civiles, el presente

documento abarcará la utilización del suelo cemento con textiles provenientes de los desechos

de la manufactura de jeans, aprovechando las propiedades adherentes, ligantes y cohesivas del

cemento, como las propiedades mecánicas del suelo, con el uso de textiles en la mezcla de suelo

cemento se espera encontrar mejoras en la capacidad portante, para así obtener un compuesto

nuevo de materiales con nuevas y mejores características estructurales, convirtiéndolo en una

alternativa viable para construcción de obras, entre las cuales se encuentran los pavimentos, y

la estabilización de suelos.

El fin de la utilización de suelo cemento con adición de fibras textiles, es estabilizar distintos

tipos de suelos volviéndolos resistentes y durables para construcción de bases para pavimento

rígido y semi rígido, construcción de pavimentos asfálticos, mejoramiento en la capacidad

portante del suelo y mejoramiento de la capacidad mecánica de los terraplenes.

Entre las ventajas que se encuentran en la utilización del suelo cemento con textil, se encuentran

el aumento de la vida útil del terreno intervenido mejorando la estabilidad, permeabilidad,

beneficios en los campos técnicos, económicos y ambientales.

Para el correcto desempeño de esta técnica de construcción es necesario contar con

profesionales preparados, equipos de construcción necesarios y materiales de los cuales se

conozcan las propiedades ventajas y limitaciones para garantizar un adecuado manejo de los

recursos, por esta razón, la realización de la presente investigación busca establecer las

propiedades cumpliendo las especificaciones del artículo 350-13 de Invias, realizando los

diferentes ensayos para la caracterización de este material.

16

El presente documento es el inicio de la investigación acerca del análisis de resistencia y

durabilidad del suelo cemento con adición de fibras textiles de jean en volumen, para el cual

fue necesaria una serie de investigaciones nacionales e internacionales de los procesos

realizados a materiales suelo- cemento, así como los resultados obtenidos evaluando de esta

manera los pro y contras de los antecedentes establecidos.

Se establecerán los procesos y laboratorio necesarios para llevar cabo la investigación análisis

de resistencia y durabilidad del suelo cemento con adición de fibras textiles de jean, los tiempos

establecidos y fases del proyecto.

El cemento es un material de alto desempeño para la construcción de obras civiles, el presente

documento abarcará la utilización del suelo cemento con textiles provenientes de los desechos

de la manufactura de jeans, aprovechando las propiedades adherentes, ligantes y cohesivas del

cemento, como las propiedades mecánicas del suelo, con el uso de textiles en el suelo cemento

se espera encontrar mejoras en la capacidad portante, para así obtener un compuesto nuevo de

materiales con nuevas y mejores características estructurales, convirtiéndolo en una alternativa

viable para construcción de obras entre las cuales se encuentran los pavimentos, y la

estabilización de suelos.

El fin de la utilización de suelo cemento con textiles es estabilizar distintos tipos de suelos

haciéndolos aptos y durables para construcción de bases para pavimento rígido y semi rígido,

construcción de pavimentos asfálticos, mejoramiento en la capacidad de suelos y mejoramiento

de la capacidad mecánica de los terraplenes.

17

1.2. JUSTIFICACIÓN

La presente investigación tiene el fin de plantear una alternativa a la producción de suelo

cemento amigable con el medio ambiente, el objetivo de la investigación es conocer las

incidencias de los textiles en los suelos cementos como alternativa de diseño, por otra parte, la

utilización de fibras textiles reciclados en la construcción minimiza los daños ambientales

causados en las obras civiles, siendo el sector de la construcción uno de los más importantes

para la economía del país.

La utilización de fibras de jeans se estableció con base en antecedentes de usos de fibras para

la elaboración de suelo – cemento, por otra parte, los textiles tienen un proceso de

descomposición entre 5 años a 500 siglos dependiendo los componentes, el reciclaje de los

desechos textiles que son arrojados a rellenos sanitarios y canales ocasionan una gran

contaminación en fuentes hídricas, con base en lo anterior se impulsó la investigación acerca

del uso de este elemento en la construcción.

Para la preparación de las muestras necesarias en los ensayos se establecerá como guía la norma

Invias, con sus diferentes estándares en cada uno de los ensayos esto con el fin de garantizar

que los resultados se ajusten a las especificaciones técnicas del manual de carreteras.

Las construcciones civiles han sido a lo largo de los años una de las mayores causales de

afectaciones en el medio ambiente debido a los residuos de obra que se generan, la utilización

de suelo cemento con aditivos de textiles busca contribuir al medio ambiente, el reciclaje y el

mejoramiento de los procesos constructivos en el país.

18

1.3. DELIMITACION DEL PROYECTO

Para la ejecución de la presente investigación se utilizarán fibras de jeans reciclados obtenidas

de los residuos en fábricas textiles en la cuidad de Bogotá estas serán adicionadas de acuerdo

al volumen total de la mezcla del material, las proporciones que se utilizaran será 0.5%, 1%, y

1.5%. la longitud de las fibras estará en un rango de 3 a 7 cm y un espesor aproximado de 0.2

a 0.5 mm.

Teniendo en cuenta los diferentes antecedentes encontrados, el cemento tendrá una dosificación

que se ajuste al tipo de suelo según la metodología de diseño PCA. Para efectos de este proyecto

el cemento que se usará será Portland tipo I como lo especifica el Invias.

Por otra parte, los ensayos de laboratorio serán fundamentados en la norma INV E 611-13 sub

numeral 5.0 de Invias, la cual hace mención a la relación humedad – densidad de las mezclas

suelo – cemento, determinando de esta manera las proporciones adecuadas y la cantidad de

agua empleada.

19

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVOS GENERALES

Analizar las características mecánicas, de un suelo cemento adicionado con fibras textiles de

desperdicio de la manufactura de jean.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Caracterizar las propiedades mecánicas de un suelo afirmado para realizar el diseño de una

mezcla de suelo cemento por el método de la PCA.

Determinar la incidencia de la adición de fibras de jean en el comportamiento mecánico a la

resistencia.

Evaluar el efecto de la inclusión de fibras de jean en la mezcla de suelo cemento en función de

la durabilidad de la mezcla.

20

3. ANTECENDENTES

Existen diferentes estudios de la resistencia de fribras discretas y fibras distribuidas en el

territorio nacional que permiten analizar las ventajas y desventajas de los materiales como se

ve reflejada en la investigacion de Raldi Cruz en su documento “Estabilización de suelos con

PET” acerca de las diferentes fibras utilizadas en suelos expansivos susceptibles a

mejoramiento por cambio volumétrico con base en las variaciones de humedad. El objetivo de

la investigación es comparar las propiedades de las fibras, para ello, realizaron diferentes

laboratorios en los que se analizaron las características de materiales como fibras de coco,

palma, yute, lino, paja, bambú, polipropileno, poliéster, polietileno, fibra de vidrio y naylon.

Entre las conclusiones más importantes encontramos que las fibras de palma son resistentes al

deterioro aportando significativamente a la resistencia al esfuerzo cortante (cohesión y angulo

de fricción), las fibras de bambu tienen un alto contenido de celulosa, resistencia alta a tensión,

pero un módulo de elasticidad bajo. Con base en esta investigación podemos dar un enfoque

guiado a las fibras con mejores características en resistencia y durabilidad. (Cruz, 2016)

Por otra parte, Sivakumar Babu G. L y Vasudevan A. K. publican un articulo llamado “Strength

and Stiffness Response of Coir Fiber-Reinforced Tropical Soil” que presenta un tema

interesante acerca de la resistencia y rigidez obtenida de materiales tropicales con adiciones de

fibras de Coir, el objetivo de esta investigación era analizar los efectos de la adhesión de fibras

a materiales como arenas, se estudiaron los cambios en la compresión confinada al añadir fibras

de polyester planas y tranzadas. Como resultado de su investigacion obtvieron un aumento en

la resistencia a la compresión confinada de 10% en arenas.

La Pontificia Universidad Javeriana de Colombia ha contribuido a la utilizacion de suelo

cemento con geopolimerización para la elaboración de bloques cocidos, aprovechando los

materiales que se conocen como residuos de construcción en el movimiento de tierras, con esto

aporta significativamente a la renovación de los materiales y diminuye los costos de fabricación

21

en bloques elaborados de suelo cemento (BSC), tiene como objetivo mejorar el desempeño

estructural y la durabilidad, reemplazando parcialmente el cemento Portland, en la fabricación

de los bloques se reduciria la emision de CO2, este se lleva a cabo empleando geopolimeros de

hidroxido de sodio y cenizas volantes tipo F, exponiendolos a falla al esfuerzo de compresión,

cumpliendo con la normatividad Colombiana.

Este proyecto es utlizado para viviendas de interes social en Medellin y nos da una visión

ambiental, reduciendo las emisiones de CO2, por otra parte, es fundamental para nuestra

investigación observar los diferentes usos en la construcción del suelo cemento. (Olga Nallive

Yepes, 2012)

Las investigaciones llevadas a cabo por universidades en nuestro pais es de vital importancia

para observar el comportamiento y funcionamiento de las tecnicas de construcción en nuestro

ecosistema, la Universidad de La Salle es reconocida por su producción intelectual en diferentes

revistas del sector de la construcción, entre los documentos investigados se encuentra la tesis

de grado titulada “Análisis de una mezcla de suelo – cemento sustituyendo la fracción

granulometrica (pasa No 8 – retiene No 16) por grano de caucho” que tuvo como objetivo

determinar las caracteristicas fisicas y mecanicas de una mezcla estabilizada con suelo cemento

reemplazando una parte por grano de caucho, para esta investigación se evaluaron la resistencia

a la compresión, el módulo elástico de las mezclas de suelo cemento, el cambio volumetrico y

durabilidad de la mezcla suelo-cemento, mostrando la incidencia del grano de caucho. Entre las

conclusiones obtenidas para la investigación se encuentran el aumento del contenido de agua

necesario para llegar a la humedad óptima ocasionado por la adición de grano de caucho, se

observo una relación directamente proporcional del contenido de cemento y la resistencia a la

compresión, lo que concluye que el grano de caucho no aporta a la resistencia a la compresión,

por otra parte, el módulo de elasticidad baja al sustituir material por grano de caucho. (Otero,

2015)

22

La Universidad de Antioquia tambien aporta a la investigación de los bloques de suelo cemento

y los bloques de cemento geopolimerizado como muestra en su investigación “Del bloque de

suelo cemento (BSC) al bloque de suelo geopolimerizado (BSG)” que son formados con mezcla

de suelo (gravilla, arenas, limos, arcillas), cemento Portland y agua. Algunos de los datos que

mas se resaltan en la producción de BSC es su resistencia a la compresión entre 2 y 6 MPa,

requiere cemento en su elaboración y es costoso en algunos casos, la producción de cemento

consume grandes cantidades de energía y recursos, además de los altos costos de producción,

actualmente se emplean más los ladrillos con mejor resistencia, pero cocidos entre 800 y 1050

ºC (exceso de CO2), La opción de los bloques de concreto, aunque emplee agregados

reciclados, consume cemento y resulta costoso, es necesario mejorar la vivienda en lugares

vulnerables, sin que resulte tan costoso, el objetivo de la investigacion es desarrollar tecnologías

y sistemas que permitan el ahorro y reciclado de materiales de construcción, re uso y sustitución

por materiales renovables, para esto se planteo una mezcla de suelo cemento con aditivos de

geopolimeros, una de sus conclusiones mas destacables es que la mezcla confeccionada

solamente con el suelo residual de la zona a intervenir y 5% de geopolímero, presentó la mayor

resistencia al esfuerzo de la compresión, dándose una sustitución del cemento Portland en un

100%. (Montoya, 2012)

Según la Universidad Distrital Santiago Montero, en Colombia las unicas prendas textiles que

tienen un reciclaje obligado son las empleadas en hospitales por causa del riesgo biológico, la

contaminación causada por las prendas textiles van desde su fabricación, desde un pantalon

para cual es necesario 1500 litros de agua, hasta su descomposición para la cual algunas prendas

sinteticas tardan hasta 500 siglos. (Gomez, 2012)

23

4.1. MARCO REFERENCIAL

4.1. MARCO TEÓRICO

4.1.1. Suelo

El suelo es la superficie de la corteza terrestre la cual contiene diferentes características

dependido de factores como ubicación, clima, fauna y flora, los suelos pueden ser estabilizados

en su mayoría a excepción de los suelos con alta plasticidad, orgánicos o con contenido de sales,

entre los requisitos para la utilización del suelo cemento se encuentra la granulometría, proceso

constructivo y cumplimiento de diseños de mezcla, el objetivo de estas mezclas es limitar las

características del suelo, principalmente el índice de plasticidad obteniendo así una mezcla

económica, y de buen comportamiento estructural. (Interamericana, 2005).

4.1.2. Cemento

De acuerdo con el Instituto de Desarrollo Urbano (IDU), “el cemento para la estabilización

podrá ser del tipo Portland (I, II o III), el cual deberá cumplir lo especificado en las normas

NTC 121 y NTC 321; los documentos técnicos de cada proyecto indicarán el tipo de cemento

por emplear. Cuando existan cantidades peligrosas de sulfatos en los agregados, se deberá

emplear un cemento resistente a ellos” (IDU, 2005).

Para el proyecto se propone que para el suelo cemento, la mezcla sea con cemento Portland

tipoI.

4.1.3. Suelo Cemento

El suelo cemento es una mezcla uniforme de suelos o agregados (material adicionado

totalmente o resultante de la escarificación de la capa superficial existente, o una mezcla de

ambos), cemento, agua y eventualmente aditivos, de acuerdo con las dimensiones, el uso de

suelo cemento busca mejorar las características de durabilidad y resistencia. (Invias, 2013)

24

El suelo-cemento es el resultado de la mezcla entre suelos finos o granulares, cemento y agua,

en proporciones establecidas mediantes pruebas de laboratorio, ejecutada de acuerdo con las

normas y consiguiendo los parámetros establecidos por las especificaciones. Aplicable al suelo,

el cual se compacta y cura para lograr propiedades mecánicas específicas.

Los parámetros que debe cumplir junto con las normas para la ejecución de los ensayos están

establecidos en las siguientes tablas: (350, 2012)

Tabla 1. Clase de suelo cemento

Fuente: MINISTERIO DE TRANSPORTE, INSTITUTO NACIONAL DE VIAS

Tabla 2. Requisitos de los materiales para la construcción de suelo cemento

Fuente: MINISTERIO DE TRASNPORTE, INSTITUTO NACIONAL DE VIAS

25

Tabla 3. Requisitos granulométricos del material para la construcción de suelo - cemento


Tabla 4. Criterios de diseño para la mezcla de suelo - cemento


26

4.1.4. Aditivos suelo cemento

El uso del cemento en la estabilización de suelos lleva una importante mejora de las propiedades

mecanicas a pesar de que en su fase de colocación, la velocidad de perdida de compactación es

superior a la del propio suelo, disminuyendo los tiempos para las operaciones de extendido y

compactación. La investigación realizada acerca de los aditivos para suelo cemento estudiaron

la utilización de aditivos retardantes el cual tiene como objetivo la estabilización durante mayor

tiempo de las propiedades reológicas del material. (Serafín Lizárraga Galarza, 2007)

4.1.5. Afirmado

El Afirmado es un material de sub base el cual funciona para la ejecución de los ensayos y

como material base, ya que cumple requisitos de granulometría de la especificación INV 350-

13 tabla 350-3 (es una granulometría tipo A “A-50”), y de limite liquido e índice de plasticidad,

materia orgánica de acuerdo a la Especificación INV 350-13 tabla 350-2. (VIAS, 2012), más

conocido en obra como B-400.

4.1.6. Fibra Textil de Jeans

Para la fabricación del textil tipo jeans se utiliza el color azul y blanco en los hilos compuestos

por algodón el cual es un tejido básico para confeccionar diferentes prendas de vestir, estos se

obtienen de copos que cubren el fruto de la planta desarrollando fibras que forman capullos,

cuando los frutos están maduros, se abren y proyectan hacia afuera las fibras blancas y

esponjosas, en el proceso de cosecha y transporte se encuentran las siguientes fases:

Recolección, batido, desmonte, fardo

Terminado el proceso de cosecha se procede a realizar la obtención del hilo para lo cual se

realizan las siguientes actividades:

Hiladura: Superposición de fibras ilimitadas en su longitud y cohesionada entre sí por

torsión.

27

Proceso de teñido, teñido de cable índigo: Es de originen natural, provenientes de china

e india.

Proceso de tejeduría

Proceso de terminación de inspección. (industrial, 2005).

Por otra parte, en la obtención de los metros de textil se emplean las siguientes actividades para

procesos dobles:

Estonado, focalizado, fronceado, arrugado con prensa.

Para los procesos simples se utilizan las siguientes actividades:

Desgomado, teñido, fijado, estonado con enzima, cloreado, degradado del indigo azul,

neutralizado, cationizado, abrillantado, suavizado (Jimenez, 2000)

Para la ejecución de la presente investigación se utilizó fibras de jeans reciclados obtenidas de

los residuos en fábricas textiles en la cuidad de Bogotá, en proporciones 0.5%, 1%, y 1.5% y

con un largo especifico de fibra de entre 3 a 7 cm y un ancho de 0,2 mm a 0,5 mm

aproximadamente.

Los costos de la utilización de los textiles en la construcción, en baja escala se encuentra la

obtención de la materia prima, la cual es desechada y no tiene costo alguno, los costos

adicionales se encuentran en el transporte y preparación del material textil que se llevaría a cabo

de forma manual con herramienta menor, por esta razón, se ve como una alternativa viable

económicamente de la utilización de este material para la mezcla de suelo – cemento.

4.1.7. Agua Potable

Para la realización de los diferentes ensayos de laboratorio se utilizará agua potable la cual tiene

un PH entre 6.5 y 8.5, esta agua es obtenida del acueducto de la cuidad de Bogotá, los aditivos

que se encuentran en el agua tratada son:

28

NaCL, Yodo (Cloruro de Sodio), Cloro, Nitratos, Nitritos, Cloruros, Amonio, Calcio,

Magnesio, Fosfato, Arsénico (Salazar, 2000)

4.2. Marco conceptual

4.2.1. Determinación de los tamaños de partículas de los suelos

Según la norma I.N.V.E 123- 13, análisis granulométrico de suelos por tamizado, este

laboratorio se realizó con el fin de determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de

partículas del suelo.

Las muestras secadas se llevaron a la zona de lavado utilizando el tamiz #200, posteriormente

el material retenido fue llevado al horno durante 24 horas a una temperatura 110°C, se evaluó

de forma visual según el contenido de material retenido en el lavado y el tamaño de las

partículas para poder establecer una serie de tamices. El primer tamizado para material granular,

el segundo tamizado para suelos finos.

4.2.2. Determinación de límite plástico e índice de plasticidad de suelos

Según la norma I.N.V.E 126-13 Límite plástico e índice de plasticidad de suelos el cual tiene

como objetivo de manera visual obtener el contenido de agua más bajo con equipos como la

espátula, capsula de evaporación, balanza, recipientes, horno, tamiz y agua destilada, para el

índice de plasticidad la diferencia numérica entre el límite líquido y el límite plástico.

4.2.3. Determinación del contenido orgánico de un suelo mediante el ensayo de pérdida

por ignición

Según la norma I.N.V.E 121-13, la determinación del contenido orgánico de un suelo mediante

el ensayo de pérdida por ignición, el cual tiene como objetivo establecer el contenido orgánico

29

de materiales con pasto y raíces, este método determina la oxidación cuantitativa. Para este

ensayo se utilizaron los siguientes equipos: horno, balanza, mufla, crisoles o platos de

evaporación, desecador, recipiente.

4.2.4. Relaciones humedad – densidad de mezclas de suelo cemento

Según la norma I.N.V.E 611-13, las Relaciones humedad – densidad de mezclas de suelo

cemento, este ensayo se ejecuta antes de que ocurra la hidratación del cemento, para la

realización del ensayo existen dos métodos:

Método A: Utilizado en muestras pasa tamiz de 4.5mm (No. 4).

Una muestra representativa mayor a 2.7 kg de suelo es mezclada con la cantidad requerida de

cemento uniformemente, agregándole agua.

Método B: Utilizado en muestras pasa tamiz de 19.0 mm (3/4”).

4.2.5. CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada

Según la norma I.N.V.E 148-13, CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra

inalterada, el cual tiene como objetivo determinar el índice de resistencia de los suelos de sub

rasante, sub base y base, es utilizado en suelos con partículas de menos de 19mm (3/4”). Para

la realización del ensayo se maneja un pistón circular que penetra la muestra a una velocidad

constante, con esto se evalúa la resistencia potencial de los materiales.

4.2.6. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo – cemento

30

Según la norma I.N.V.E 614-13, la Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de

suelo- cemento, es utilizada para establecer la resistencia a la compresión del suelo – cemento

en este ensayo existen dos métodos:

Método A: las especificaciones del cilindro utilizado son de 4” de diámetro y 4.584” de altura,

con una relación altura – diámetro de 1.15 para materiales con 30% pasa tamiz 19mm (3/4”).

Método B: las especificaciones del cilindro utilizado son de 2.8” de diámetro y 5.6” de altura,

con una relación altura – diámetro de 2 para materiales con 30% pasa tamiz No.4.

Se coloca la muestra en el cilindro y es llevada a la plataforma de la maquina alineándolo con

el fin de obtener un asentamiento uniforme, se aplica la carga continuamente y sin impactos.

4.2.7. Humedecimiento y secado de mezclas compactadas de suelo – cemento

Según la norma I.N.V.E 612-13, el Humedecimiento y secado de mezclas compactadas de suelo

– cemento, es utilizada para determinar las perdidas, cambios de humedad y los cambios de

volumen expansión y contracción ocasionado por la pérdida de agua. Para este ensayo las

muestras mezcladas anteriormente con cemento son compactadas en un molde, llevadas a la

cámara húmeda sumergiéndola en agua potable a temperatura ambiente durante 5 horas,

después de este tiempo se anota la masa y las medidas del espécimen.

4.2.8. California Bearing Ratio:

(CBR) Mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad

y densidad controladas.

4.2.9. Densidad seca:

Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen

de una sustancia.

31

4.2.10. Ensayo de compactación dinámica de suelos:

Ensayo destinado a determinar la humedad óptima y la densidad seca máxima de un suelo al

ser compactado mediante impactos de un pisón normalizado.

4.2.11. Ensayo de tamizado:

Prueba para determinar las proporciones relativas de los diversos tamaños de las partículas de

un suelo o agregado, mediante el empleo de una serie de tamices.

4.2.12. Ensayos de durabilidad:

Prueba que mide la resistencia a la abrasión y la durabilidad de un agregado al someterlo a la

acción de cargas.

4.2.13. Ensayos de resistencia:

Pruebas que miden la resistencia de un material frente a una carga axial.

4.2.14. Plasticidad:

Propiedad que presentan algunos suelos de modificar su consistencia (o, dicho de otra forma,

su resistencia al corte) en función de la humedad. (Invias, 2013)

4.2.15. Método de la Portland Cement Association:

(PCA) Procedimiento desarrollado por un programa de investigación de la Cement Association

destinado para el diseño de suelo cementos y pavimentos.4.3 Marco Normativo

Para la caracterización de la mezcla de suelo cemento con adición de fibras textiles se utilizan

alineamientos y normas con especificaciones que se encuentran en los ensayos de Invias.

Para efectos de estudio de los suelos cemento la norma 350 y 351 del manual de

especificaciones de carreteras es la guía que va a regir en el proyecto.

Granulometría I.N.V.E 123 -13

Determinación del límite líquido y el índice de plasticidad de los suelos I.N.V.E 125-13

e I.N.V.E 126-13

32

Determinación del contenido orgánico en suelos mediante perdida por ignición I.N.V.

E – 121 – 13

Humedecimiento y secado de muestras compactadas de suelo – cemento I.N.V.E 611 -

13

Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio) I.N.V.E 148 – 13

Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo- cemento I.N.V.E 614-13

Humedecimiento y secado de mezclas compactadas de suelo – cemento I.N.V.E 612-13

33

5. METODOLOGIA

5.1. FASE 1: PLAN DE ENSAYOS

Se Suministro de material desde cantera de tipo afirmado para poder realizar los

respectivos ensayos que se han determinado.

Se Realizaron los ensayos de laboratorio propuestos en el laboratorio de la

Universidad de la Salle para material granular. (granulometría, limite líquido, limite

plástico, contenido de materia orgánica)

Se recolecto desperdicio de manufactura de jean y posterior alistamiento de las fibras

de jean para su uso en la investigación.

Se determinaron las características de los suelos cemento utilizados para la

elaboración de la mezcla con el material textil recolectado.

5.2. FASE 2: DISEÑO DE MEZCLA

Con respecto a lo encontrado en la fase 1 y lo que determina la metodología de la PCA

se realizaran los diseños de mezcla para los suelos cemento.

Se busco mezcla optima con adición de fibras de jean.

Se realizaron diferentes proporciones de mezcla para así darle confiabilidad a los

ensayos.

34

5.3. FASE 3: ANALIZAR

Se analizarán las propiedades de los materiales desarrollados en laboratorio entre las

cuales está la resistencia del suelo cemento con aditivos textiles.

Determinar las ventajas y límites de la producción de suelo cemento con aditivos

textiles para las construcciones de obras civiles en Colombia.

Se comparará la resistencia y durabilidad de la mezcla con adición de fibra textil de

jean con respecto a una mezcla estandarizada por la PCA.

35

6. DESCRIPCION DE LOS MATERIALES

6.1. FIBRAS DE JEAN

El jean se caracteriza por contener fuertes tejidos de algodón con texturas sarga, su tejido es

usualmente urdido con líneas que suben de derecha a izquierda y realizando un hijo de fuerte

torsión, las fibras de algodón son construidas mediante la unión de varias fibras básicas

retorcidas.

Para la elaboración de los ensayos se utilizaron fibras de jeans con largo por lo general entre 3

a 7 cm y un ancho de 0,2 mm a 0,5 mm aproximadamente, que fueron obtenidos de residuos en

fábricas textiles del centro de la ciudad.

6.2. AGUA

El agua debe ser clara y de apariencia limpia, libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos,

sales, materiales orgánicos y otras sustancias que puedan ser dañinas para el concreto o el

refuerzo.

Si contiene sustancias que le produzcan color, olor o sabor inusuales, objetables o que causen

sospecha, el agua no se debe usar a menos que existan registros de concretos elaborados con

ésta, o información que indique que no perjudica la calidad del concreto.

Para la realización de los laboratorios se utilizó agua potable del servicio de acueducto de la

ciudad de Bogotá, la cual contiene Cloruro de Sodio (NaCl), yodo, cloro, nitratos, nitritos,

amonio, calcio, magnesio, fosfato, arsénico.

6.3. SUELO

Se hizo uso de un suelo extraído de cantera, catalogado según la AASHTO de tipo “A” con

índice de clasificación “A-50” pero más conocido en obra como B-400 por las especificaciones

técnicas como dureza, durabilidad, limpieza, resistencia del material, tamaño nominal.

36

El Afirmado es utilizado principalmente para rellenos en estructuras de vías y mejoramientos

de suelo, con limites líquidos menores al 40%, índice de plasticidad menor al 6%, cantidad de

arena mayor del 25%.

37

7. DISEÑO DE LA MEZCLA

Esta investigación es de tipo experimental, ya que se obtuvieron resultados a partir de datos

tomados en laboratorio en donde se controlan las variables que podrían influir en los resultados

que se obtuvieron, a partir de esto se podrá determinar las características de los suelos - cemento

y de esta manera establecer las propiedades de los materiales.

A continuación, se muestran los lineamientos seguidos en los ensayos de laboratorio realizados

en la Universidad de La Salle, abarcaremos cada uno de los ensayos propuestos en el marco

normativo para la correcta clasificación y determinación de las características.

Para la elaboración de los ensayos se utilizaron muestras de suelo representativas mezcladas y

codificación como se presenta en el siguiente plan de ensayos:

Tabla5. Codificación Ensayo de laboratorio

Fuente: Elaboración propia.

Suelo Afirmado + 0% Cemento + 00 % Fibra SA-0C-00F


Suelo Afirmado + 3% Cemento + 0,5 % Fibra SA-3C-05F











Codificación

38

Tabla 5. Plan de ensayos


8. ANALISIS DE RESULTADOS

8.1. SUELO NATURAL

Los ensayos realizados están fundamentados en el Artículo 350 de la norma INVIAS para suelo

– cemento en donde se utilizaron los tipos A-50 de la clasificación establecida por la AASTHO.

Tabla 6. Resumen de resultados Suelo Natural


0%

fib

ras

0%

fib

ras

0,5

% f

ibra

s

1%

fib

ras

1,5

% f

ibra

s

0%

fib

ras

0,5

% f

ibra

s

1%

fib

ras

1,5

% f

ibra

s

0%

fib

ras

0,5

% f

ibra

s

1%

fib

ras

1,5

% f

ibra

s

Granulometría INV-123 3

limite liquido INV-125 3

limite plástico INV-126 3

contenido de materia orgánica por ignición INV-121 3

relación humedad – densidad INV-611 3

CBR INV 148 3 3 3

resistencia INV-614 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

durabilidad INV-612

* Se realiza una prueba de durabilidad de acuerdo al % de cemento que cumpla con resistencia INV 614-13

Ensayo Norma

1 *

3% cemento

1

6% cemento 9% cemento

1 1

Ensayo Norma GRANULOMETRIA TIPO A

LÍMITE LÍQUIDO INV 125-13 INV 350-13 Máximo 30% 29,6 28,9 29,9

ÍNDICE DE PLASTICIDAD INV 126-13 INV 350-15 Máximo 12% 9,7 10,0 9,4

MATERIA ORGÁNICA INV 121-13 INV 350-16 Máximo 1,0% 1,0 0,9 1,1

DENSIDAD MAXIMA kg/cm3 2,0 2,0 2,0

HUMEDAD OPTIMA % 10,2 11,0 11,7

CBR INV 148-13 INV 350-18 − % 4,1 4,5 3,9

Resultado

SUELO NATURAL

RELACIONES HUMEDAD - DENCIDAD INV 611-13 INV 350-17

Especificación

39

Ilustración 1. Suelo Natural


8.1.1. Granulometría Ilustración 2. Secado y paso de muestras


El ensayo de granulometria se realiza con el fin de clasificar el Suelo Natural el cual sera

utilizado para los demas laboratiorios, se da comienzo al laboratorio con el secado de las

muestras, se sigue con la toma del peso y para finalizar estas son lavadas en el tamiz # 200.

40

Ilustración 3. Tamizado de muestras Suelo Natural


El paso siguiente es la clasificación de las partículas por tamaños de las muestras las cuales

son pasadas por diferentes tamices.

Gráfica 1.Granulometría Suelo Natural


En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los 3 ensayos de

granulometría en donde se marca el límite superior e inferior, basada en los Tipos A-50, en

donde ninguna de las granulometrías excede los valores permisibles.

0,010,1110100

% P

asa

Diámetro mm

Granulometría

Lìmite inferior Lìmite superior Ensayo 1 Ensayo 3 Ensayo 2

41

8.1.2. Determinación del límite líquido y el índice de plasticidad de los suelos

Ilustración 4. Cazuela de casa grande


Para este laboratorio las muestras son humedecidas y llevadas a la cazuela de casa grande.

Ilustración 5. Limites liquidos cazuela de casa grande


La muestra es colocada en la cazuela y exparcida uniformemente procurando dejar la menor

cantidad de burbujas de aire.

42

Ilustración 6. Limite plástico


Para la elaboracion del limite plastico son tomadas pequeñas cantidades de material

humedecido y son enrolladas manualmente hasta el punto de grietas en las tiras despues de esto

se procede a tomar el peso de las muestras, es secado este material y tomado el peso de las

muestras secas.

Tabla 7. Limites e índice de Suelo Natural


Se realizaron los ensayos de limites líquido, limite plástico e índice de plasticidad en donde los

resultados fueron similares, con una pequeña desviación estándar lo cual da confiabilidad en la

repetividad de los resultados.

Ensayo LL LP IP

1 29,56 19,85 9,71

2 28,88 18,91 9,97

3 29,87 20,44 9,43

Promedio 29,44 19,73 9,70

Desaviacion estandar 0,51 0,77 0,27

43

Gráfica 2. Cuadro grafica bigotes Suelo Natural


Para la caja LL se obtuvo un valor de 29.44, para la caja LP se obtuvo un valor de 19.73 y por

ultimo para la caja IP se obtuvo un valor de 3.70.

Según la norma INVIAS en su artículo 350, se puede evidenciar que no se cumple el limite

liquido e índice de plasticidad cumple con los parámetros mínimos establecidos, pero se

encuentra muy cerca del límite, se continuó con el ensayo a pesar de ello.

Tabla 8. Clasificación de Suelo Natural


Revisando los resultados obtenidos de la granulometría en los ensayos por el método USC, el

suelo es clasificado como GP gravas mal graduada, mezcladas de arena y grava con pocos finos

o sin ellos, es un suelo muy permeable con buena resistencia al corte en estado compactado y

poca compresibilidad.

Ensayo AASHTO USC

1 A-1-b GP

2 A-1-b GP

3 A-1-b GP

44

Por otra parte, la clasificación del suelo en los ensayos realizados por el método AASHTO da

como resultado un suelo A-1-b, que son gravas con poca presencia de finos los cuales poseen

plasticidad.

8.1.3. Determinación del contenido orgánico en suelos mediante perdida por

ignición

Ilustración 7. Material orgánico


En este laboratorio se procedió a establecer el contenido orgánico mediante el ensayo de pérdida

por ignición para de esta manera establecer el contenido orgánico de materiales con pasto y

raíces se busca determinar la oxidación.

Tabla 9. Contenido de materia orgánica Suelo Natural


Se realizaron los ensayos de contenido de material orgánico en donde los resultados fueron

similares, con una pequeña desviación estándar lo cual da confiabilidad en la repetividad de los

resultados.

Ensayo Contenido de materia organica

1 0,96

2 0,90

3 1,10

Promedio 0,99

Desviación estandar 0,10

45

Según la norma INVIAS en su artículo 350, se puede evidenciar que en el ensayo 3 no se cumple

con el contenido de material orgánico con los parámetros mínimos establecidos, para los

ensayos 1 y 2 los resultados cumplen con lo establecido en la norma. Por otra parte, el promedio

de los ensayos cumple con los paramentos en la norma. Sin embargo, el índice de plasticidad

cumple con los parámetros mínimos establecidos en la norma.

8.1.4. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo Natural

Ilustración 8. Humedecimiento de muestras

Fuente: Elaboracion propia.

Las muestras son preparadas mediante tamizado, se procede a tomar el peso de las muestras

humedeciendo el material.

Ilustración 9. Densidad de las muestras


46

Debido al tipo de material y a su uso dentro de una capa de una estructura de pavimento se

procedió a realizar el ensayo normal de compactación.

Gráfica 3. Relación humedad - densidad Suelo Natural


En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los 3 ensayos en

donde se relaciona la humedad vs la densidad del suelo Natural, la humedad y la densidad en

los 3 ensayos son similares.

Tabla 10. Densidad Máxima y optima Suelo Afirmado


Los resultados fueron similares, con una pequeña desviación estándar lo cual da confiabilidad

en la repetividad de los resultados, estos son utilizados adelante para la elaboración de suelo –

cemento con adición de fibra.

Ensayo Densidad Max Densidad optima

1 1,996 10,200

2 1,998 11,000

3 1,999 11,700

Promedio 1,998 10,967

Desviacion estandar 0,002 0,751

47

8.1.5. Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio)

Ilustración 10. CBR

Fuente: Elaboración Propia.

Para realizar este ensayo la muestra es colocada en el recipiente, un pistón circular penetra la

muestra a una velocidad constante y de esta manera se evalúa la resistencia potencial de los

materiales.

Gráfica 4. Penetración Suelo Natural Ensayo 1


48





En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de las 3 muestras cada

una con 3 ensayos, se evidencia que la muestra 3 tiene mayor resistencia a la penetración ya

que es necesario una mayor carga para llevarla al mismo punto de penetración que las demás

muestras.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 2 4 6 8 10 12 14

Car

ga (

Mp

a)

Penetración (mm)

Penetración Ensayo 2

56 Golpes 25 Golpes 10 Golpes

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 2 4 6 8 10 12 14

Car

ga (

Mp

a)

Penetración (mm)

Penetración Ensayo 3


49

Tabla 11. CBR Suelo Natural



en la repetividad de los resultados, corroborando la anterior grafica se muestra similitud entre

los resultados obtenidos de las muestras 1 y 3, este ensayo muestra la carga untaría a diferentes

profundidades de penetración en muestra escogida.

Gráfica 7. CBR vs Densidad Suelo Natural


Ensayo Golpes CBR Corregido 1 CBR Corregido 2 CBR 100%

56,00 3,10 3,80

25,00 2,10 2,50

10,00 1,40 1,90

56,00 3,00 3,80

25,00 1,70 2,00

10,00 1,20 1,50

56,00 2,80 3,80

25,00 2,10 2,90

10,00 1,40 1,90

Promedio 30,33 2,09 2,68 4,13

Desviación estandar 20,32 0,73 0,93 0,28

Ensayo 1 4,05

Ensayo 2

Ensayo 3

4,45

3,90

50

En la anterior gráfica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los tres ensayos en

las muestras, se evidencia que la muestra 1 y 3 tienen un comportamiento similar, este ensayo

evidencia la variación de la densidad frente al CBR, para los valores de humedad estudiados.

Cuando el suelo se acerca a la saturación los esfuerzos efectivos son menores por lo tanto es

posible que el agua de los poros no se alcanzó a drenar.

8.2. SUELO – CEMENTO

Para la elaboración de los ensayos de suelo - cemento se establecieron proporciones de

cemento en 3%, 6% y 9%.

Ilustración 11. Suelo Cemento


La muestra de Suelo Natural es mezclada con las cantidades ya establecidas de adición de

cemento.

51

8.2.1. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo – cemento Ilustración 12. Humedecimiento de las muestras


Gráfica 8. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento


En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los tres ensayos en

donde se relaciona la humedad vs la densidad del suelo Natural, la humedad y la densidad en

los 3 ensayos son similares, el ensayo de Suelo Natural + 3% cemento alcanzan un punto

máximo de alrededor de 2.0 kg/m3 de densidad frente a 10.8% de humedad

1,500

1,600

1,700

1,800

1,900

2,000

2,100

5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00

Den

sid

ad K

g/m

3

Humedad %

Relación humedad - densidad

SA-3C-0F SA-6C-0F SA-9C-0F

52

Tabla 12. Densidad máxima y optima de Suelo Natural + Cemento



en la repetividad de los resultados.

8.2.2. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo – cemento Ilustración 13. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo - cemento


Las muestras son falladas con un aumento constante de la carga aplicada a la muestra preparada

de suelo cemento.

Ensayo Densidad Max Densidad Optima

SA-3C-0F 1,996 10,000

SA-6C-0F 1,995 11,200

SA-9C-0F 1,973 11,300

Promedio 1,988 10,833

Desviacion estandar 0,013 0,723

53

Gráfica 9. Resistencia Vs % de Cemento %


En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los tres ensayos, es

directamente proporcional, evidenciando un aumento de la resistencia frente a la adición de

cemento a la mezcla.

Tabla 13. Resistencia Suelo Natural + Cemento


Los resultados arrojados en los ensayos muestran un pequeño aumento de la resistencia con

una diferencia de 0.2 entre las adiciones de cemento de 3% a 6%, en el momento de adicionar

9% de cemento el incremento de la resistencia es sustancial con una diferencia de 0.996 entre

las adiciones de 6% a 9%.

Por otra parte, tomando en cuenta el anterior ensayo se analiza que la proporción adecuada en

cemento en las mezclas realizadas es de 6.2%.

% cementoPromedio

Resistencia Mpa

3 1,818

6 2,054

9 3,050

Promedio 2,308

Desviacion 0,653880554

54

8.3. SUELO AFIRMADO+ CEMENTO + FIBRA

Para la elaboración de los ensayos se establecieron 3 adiciones de fibra para cada una de las 3

mezclas de suelo cemento, quedando entre los ensayos:

8.3.1. Humedecimiento y densidad de muestras compactadas de suelo + cemento+

fibra Ilustración 14. Humedecimiento de las muestras de suelo cemento +fibra


En las anteriores imágenes se puede evidenciar el proceso que se llevo a cabo en la mezcla de

suelo cemento con fibras de textil jeans.

Gráfica 10. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 0.5 Fibra


55

En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de los tres ensayos en

donde se relaciona la humedad vs la densidad del suelo natural, la humedad y la densidad en

los 3 ensayos son similares, el punto máximo es alcanzado por la mezcla de Suelo Natural +

9% cemento + 0.5 fibra con un valor aproximado de 2.1 kg/m3 en densidad frente a 11.5% de

humedad.

Tabla 14. Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +0.5 Fibra


Los resultados fueron similares, la diferencia en el aumento entre los ensayos de Suelo Natural

+ 3% Cemento + 0.5 fibra y Suelo Natural + 6% Cemento + 0.5 fibra, es mínimo, por el

contrario, el aumento de en la densidad frente a los ensayos de Suelo Natural + 6% Cemento +

0.5 fibra y Suelo Natural + 9% Cemento + 0.5 fibra es de aproximadamente 0.01g/cm3.

Gráfica 11. Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 1.0 Fibra


Ensayo Densidad Max Humedad Optima

SA-3C-05F 1,993 10,384

SA-6C-05F 1,959 7,349

SA-9C-05F 2,005 10,642

Promedio 1,986 9,459

Desviacion estadar 0,024 1,831

56

Tabla 15.Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +1.0 Fibra


Gráfica 12.Relación Humedad - Densidad Suelo Natural + Cemento + 1.5 Fibra


Tabla 16. Densidad Máxima y optima Suelo Natural + Cemento +1.5 Fibra

Fuente: Elaboración Propia.

8.3.2. Resistencia a la compresión de cilindros moldeados de suelo + cemento


SA-3C-1.0F 2,101 11,878

SA-6C-1.0F 1,987 11,695

SA-9C-1.0F 1,984 12,072

Promedio 2,024 11,882



SA-3C-1.5F 1,976 11,319

SA-6C-1.5F 1,973 11,138

SA-9C-1.5F 1,977 10,591

Promedio 1,976 11,016


57

Ilustración 15. Resistencia a la compresión de suelo cemento + fibra


Tomando en cuenta los ensayos realizado de resistencia a la compresión de las diferentes

adiciones de cemento se estableció que la adición optima es de 6.2%, con esto se procedió a

realizar este ensayo en las siguientes muestras:

Suelo Afirmado + 6.1% cemento +0 fibra

Suelo Afirmado + 6.1% cemento +0.5 fibra



Grafica 14. Resistencia fibras +6,1 Cemento

58


En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de las 4 muestras

establecidas con anterioridad a las cuales se les realizaron 3 ensayos en donde se relaciona la

resistencia de las probetas, la mayor resistencia es obtenida por la muestra de Suelo Natural +

6.2% cemento +1.0 fibra con un valor aproximado de 2.6 MPa, mientras que la menor

resistencia es de la muestra Suelo Natural + 6.2% cemento +0 fibra con un valor aproximado

de 2.05 Mpa.

Tabla 17. Tabla de resistencias 6,8 Cemento


Se realizaron los ensayos de resistencia en donde los resultados fueron similares, con una

pequeña desviación estándar lo cual da confiabilidad en la repetividad de los resultados.

Mezcla Ensayo Resistencia (Mpa)

Ensayo 1 2,200

Ensayo 2 2,100

Ensayo 3 2,100

Promedio 2,133



SA-6C-05F Ensayo 1 2,400

Ensayo 2 2,500

Ensayo 3 2,400

Promedio 2,433




Ensayo 2 2,700

Ensayo 3 2,600

Promedio 2,633




Ensayo 2 2,500

Ensayo 3 2,300

Promedio 2,400


SA-6C-00F

59

Grafica 15. % Fibra vs Resistencia


La anterior grafica muestra el aumento de la resistencia con la adición de fibra hasta un punto

máximo de 2.6 MPa en donde es encontrada la Muestra con 1.0 fibra.

Tabla 18. % fibra vs resistencia


Con el aumento de la fibra en la mezcla Suelo Natural +6.2% cemento +1.5 fibra se evidencia

una perdida de la resistencia de la probeta fallada.

8.3.3. Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio)

% fibra Resistencia Mpa

0 2,1

0,5 2,4

1 2,6

1,5 2,4

60

Ilustración 16. CBR en suelo cemento + fibra


Gráfica 136. SA-3C-05F


0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 10 12 14

Car

ga (

Mp

a)

Penetración (mm)

Penetración SA-3C-05F


61





En la anterior grafica se observa la recopilación de los datos obtenidos de las 3 muestras cada

una con 3 ensayos, se evidencia que la muestra con mejores resultados es Suelo Natural + 6%

cemento +0.5 fibra necesitando una carga mayor para la misma penetración mostrado en los

demás ensayos.

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 10 12 14

Car

ga (

Mp

a)

Penetración (mm)



0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 10 12 14

Car

ga (

Mp

a)

Penetración (mm)



62

Tabla 19. CBR SA-3C-05F, SA-6C-05F, SA-9C-05F



en la repetividad de los resultados.

Grafica 18. CBR vs Densidad


Tabla 20. Densidades SA-9C-1.0F, SA-6C-1.0F, SA-9C-1.0F


Ensayo Golpes CBR Corregido 1 CBR Corregido 2 CBR 100%

56,00 22,00 23,60

25,00 16,60 19,00

10,00 12,80 14,10

56,00 22,20 24,60

25,00 16,80 20,70

10,00 14,50 16,90

56,00 21,40 23,90

25,00 16,60 18,00

10,00 13,80 15,00

Promedio 30,33 17,41 19,53 22,57

Desviación estandar 20,32 3,61 3,91 0,46

Ensayo 1 22,30

Ensayo 2

Ensayo 3

22,30

23,10


SA-3C-1.0F 2,101 11,878

SA-6C-1.0F 1,987 11,695

SA-9C-1.0F 1,984 12,072

Promedio 2,024 11,882


63

8.4. DURABILIDAD

Ilustración 17. Ensayo de durabilidad


Esta prueba mide la resistencia a la abrasión y la durabilidad de un agregado al someterlo a la

acción de cargas.

Gráfica 14. % Fibra vs Humedad óptima .


En la gráfica anterior se puede decir que en el ensayo de durabilidad la dosificación que mejor

se comporto fue la del 1% de fibra, cumplió satisfactoriamente con los 12 ciclos de pruebas,

obteniendo la más alta humedad óptima, se evidencia un aumento en la humedad optima con el

aumento de la dosificación de las fibras de jeans con un retroceso llegando a 1.2% fibra textil.

9,8

10

10,2

10,4

10,6

10,8

11

11,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Hu

med

ad O

pti

ma

% Fibra

% Fibra vs Humedad Optima

64

Ilustración 18. Cilindros de suelo + cemento + fibra apra ensayo de durabilidad

Fuente: Elaboracion propia

Las prubeas fueron realizadas con Suelo Natural + 6.1 Cemento + variacion en dosificacion

de % en fibra textil de jeans, el porcentaje de cemento fue analizado con anterioridad con los

resultados de laboratorio.

Gráfica 15. % fibra vs cambio volumétrico


Para el análisis de % fibra textil jeans vs cambio volumétrico se observa una disminución en

el volumen a medida que se va acercando a 1% de fibra textil jeans, llegado este punto el

aumento del volumen es recuperado en medida.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

% f

ibra

jean

s

% fibra de jeans

% fibra vs cambio volumentrico

65

Gráfica 16. % fibra textil vs % de perdida


Se puede evidenciar que la gráfica % fibra jeans vs % perdida tiene una caída el porcentaje de

perdida legando a un punto mínimo de aproximadamente 9% acercándose 0.8% de fibra, al

adicionar 1.0 % de fibra se ve un aumento en el porcentaje de perdida, cumplió

satisfactoriamente con los 12 ciclos de pruebas.

9

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

10,4

10,6

10,8

11

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

% d

e p

erd

ida

% fibra de jeans

% Fibra jeans vs % de perdida

66

5. CONCLUSIONES

El ensayo de CBR arroja que el suelo natural tiene un CBR muy bajo de 3.45%, al añadir

cemento en proporción, este aumenta su CBR a 10%, mejorando un 190%, con este porcentaje

de cemento y adicionando fibras se observó que el valor de CBR aumenta hasta 27.3% con 1%

de fibras y disminuye posteriormente, esta mejora significa un aumento de relacione de soporte

de 170% en comparación con el suelo cemento sin adición de fibra.

Se evidencia que la resistencia aumenta y luego disminuye, encontrando su punto pico más

elevado con la adición en 1.0% de peso. Se evidencia la mejoría de resistencia ya que en el

punto pico (1.0% de fibra) la resistencia fue de 10% mayor que el suelo cemento si adición de

fibra de jeans, como resultado se evidencia que mejora la propiedad mecánica de la resistencia

a la compresión, cumpliendo los lineamientos mínimos exigidos por la norma Invias 2013

En las pruebas de durabilidad se observa que la muestra de suelo cemento sin adición de fibra

cumple con las especificaciones mínimas de norma, cuando se adiciona fibra textil la pérdida

por desgaste disminuye para las proporciones de 0.5% y 1.0%, posteriormente vuelve a

aumentar, se puede evidenciar la durabilidad mejora en un 15% con 1.0% de fibra en

comparación con la muestra sin fibra.

Se puede concluir que el porcentaje más óptimo de utilización de fibra es el 1% de adición en

peso ya que este valor aumenta el CBR y la resistencia a la compresión simple, y por otra parte

disminuye la pérdida de material en la prueba de durabilidad, el aumento de porcentaje en peso

de fibra genera efectos adversos, desmejorando las propiedades geomecánicas, una de las

causas puede ser que después de este porcentaje hay acumulación de fibras y existe más

contacto entre fibras y menos contacto entre suelo, hecho que reduce notoriamente las

propiedades evaluadas anteriormente.

67

Se determinó que el diseño óptimo para la elaboración de suelo – cemento + fibra jeans

reciclada es del 1% de jeans en relación al peso del suelo seco y el 6,1% de cemento; esto

cumpliendo con los requisitos de resistencia mínima con un valor del 2.1 Mpa.

Se evidencia una mejora de los materiales al adicionar fibras de jeans a la mezcla de suelo

cemento, ya que se requiere menos porcentaje de cemento para una adición del 1% de jeans,

generando un aumento en la resistencia, durabilidad y beneficios económicos

68

6. RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar mas laboratorios variando los porcentajes de fibras de jeans entre 0.5%

y 1% para confirmar la conducta de los ensayos de durabilidad de un suelo – cemento- jeans, y

tener en cuenta la repetibilidad.

Se recomienda la realización de ensayos de laboratorio para la utilización de suelo + cemento

+ % fibra en pavimentos, para mejora de subrasante.

Se recomienda el uso de fibras textiles de jean en un tramo de vía para su análisis de

comportamiento mecánico.

69

7. REFERENCIAS

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73

8. ANEXOS

8.1. SUELO NATURAL (MUESTRA 1)

____

____

Clasificación por AASHTO: A-1-b

Clasificación por USC: GP

GRANULOMETRÍA INV 123

7985,5

7298,5

312,2

9,83

Masa recipiente + muestra húmeda

Masa recipiente + muestra seca

Masa recipiente

Humedad %

HUMEDAD NATURAL

6986,3Peso seco

mm Pul.

50,8 2 0,0 100,0

37,5 1 1/2 165,5 2,4 97,6

25 1 324,5 4,6 93,0

19 ¾ 714,5 10,2 82,8

9,5 ⅜ 1025,3 14,7 68,1

4,75 N° 4 863,4 12,4 55,7

2 N°10 1025,3 14,7 41,0

0,425 N°40 831,2 11,9 29,2

0,075 N° 200 763,5 10,9 18,2

Malla Peso

retenido

%

retenido% pasa

100 100

70 100

60 100 100 100

50 90 70 100

40 80 60 100

30 70 50 85

20 55 40 70

10 40 20 45

3% 2 20 2 25

A-25

Especificación INV350 Tabla 350-2

6%

Tolerancia

0%

7%

A-50

Tipo A

74

____

Limite liquido: 31,39

Limite Plástico: 19,85

Índice de plasticidad: 11,54

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO Y LÍMITE PLÁSTICO

E ÍNDICE DE PLASTICIDAD DE LOS SUELOS

18 25 4

36 23 14

1,04511 0,98996 0,93225

25,12 22,64 25,89

21,15 18,84 20,56

6,7 6,85 5,98

28,7134 31,3749 34,0801

N° probeta

Peso Probeta + muestra seca (g)

Peso probeta (g)

Contenido de agua (% )

Peso Probeta + muestra humeda (g)

N°golpes

K

Limite líquido

L1 G2

28,62 29,47

26,81 27,54

17,25 18,25

18,93 20,78Contenido de agua (% )



Peso probeta (g)

Limite plastico

N° probeta

RELACIONES HUMEDAD - DENCIDAD DE MEZCLAS DE

SUELO CEMENTEO INV 611

75

Densidad máxima: 1.996 g/cm3

Densidad optima: 10.2 %

25 18 19 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5989,6 6156,5 6172,5 6021,5

1887,1 2054,0 2070,0 1919,0

1770,474 1876,118 1847,696 1665,418

2,005 2,182 2,199 2,039

1,881 1,993 1,963 1,769

256 14 154L 32

215,3 263,2 289,1 245,5

205,9 245,1 261,5 219,6

63,2 54,2 32,1 49,5

6,59 9,48 12,03 15,23

Peso molde + muestra seca (g)

Peso molde (g)

Contenido de Humedad %

Peso molde + muestra humeda (g)

Humedad

N° de golpes

Peso muestra humeda (g)

Peso muestra seca (g)

Densidad humeda (g/cm3)

Densidad seca (g/cm3)

Molde N°

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)


CBR INV 148-13

76

56 25 10

4 7 14

3 3 3

7256 7189 7312

2212,5 2198,6 2216,3

12096 11785,5 11856,2

4840,0 4596,5 4544,2

4378,223 4177,491 4124,697

2,188 2,091 2,050

1,979 1,900 1,861

89 74 12

256,3 224,1 265,4

240,3 210,8 248,7

88,6 78,2 84,5

10,5 10,0 10,2

0,01 0,056 0,032

0,089 0,149 0,136

1,7 2,0 2,3

3,1 2,1 1,4

3,8 2,5 1,9

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"

Lectura inicial (ni)

Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)


LECTURAS EXPANSIÓN 0,001"


Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)

Peso molde + muestra húmeda (g)

Peso muestra húmeda (g)


Densidad húmeda (g/cm3)


Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°

milímetros Pulgadas

0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,062 0,039 0,026

1,27 0,05 0,135 0,088 0,052

1,91 0,075 0,175 0,101 0,076

2,54 0,1 0,215 0,142 0,098

3,18 0,125 0,269 0,180 0,121

3,81 0,15 0,309 0,211 0,151

5,08 0,2 0,388 0,259 0,195

7,62 0,3 0,493 0,345 0,240

10,16 0,4 0,542 0,394 0,265

12,7 0,5 0,587 0,442 0,292

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

77

56 78 102

265,3 245,7 256,3

242,6 224,1 229,1

79,5 87,5 80,8

13,92 15,81 18,34


Peso molde (g)


Humedad de penetración

Molde N°


78


____

____




6985,5

6273,5

289,3

11,90

Masa recipiente

Humedad %

HUMEDAD NATURAL



5984,2Peso seco

mm Pul.

50,8 2 0,0 100,0

37,5 1 1/2 214,7 3,6 96,4

25 1 632,5 10,6 85,8

19 ¾ 745,6 12,5 73,4

9,5 ⅜ 580,6 9,7 63,7

4,75 N° 4 710,2 11,9 51,8

2 N°10 362,1 6,1 45,8

0,425 N°40 1025,3 17,1 28,6

0,075 N° 200 689,5 11,5 17,1

Malla Peso

retenido

%

retenido% pasa

100 100

70 100

60 100 100 100

50 90 70 100

40 80 60 100

30 70 50 85

20 55 40 70

10 40 20 45

3% 2 20 2 25

0%

7%

6%

Tipo A

A-50 A-25


Tolerancia

79

____






36 65 15

35 26 17

1,04155 1,00476 0,95441

24,85 28,63 26,15

21,45 23,78 21,02

7,12 6,58 6,45

24,7124 28,3318 33,604

N° probeta

Limite líquido

Limite líquido

Peso probeta (g)




N°golpes

K H1 G

26,31 28,02

24,7 26,28

15,89 16,87

18,27 18,49

N° probeta

Limite plastico

Limite plastico

Peso probeta (g)




80


Humedad optima: 11.0%



25 18 19 25

4 4 4 4

4098,6 4098,6 4098,6 4098,6

940,36 940,36 940,36 940,36

5897,5 6103,5 6207,5 6100

1798,9 2004,9 2108,9 2001,4

1702,829 1837,284 1896,832 1729,445

1,913 2,132 2,243 2,128

1,811 1,954 2,017 1,839

89 74 12 136

289,3 265,3 278,4 259,1

278,4 249,8 258,6 236

85,2 79,9 81,5 89,1

5,64 9,12 11,18 15,72

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Molde N°



Peso molde (g)


81

CBR INV 148-13

56 25 10

8 17 21

3 3 3

7125,5 7252,5 7145,5

2365,2 2214,2 2184,7

12389,5 12056 11863

5264,0 4803,5 4717,5

4687,244 4328,671 4228,968

2,226 2,169 2,159

1,982 1,955 1,936

365 415 278

245,1 315,2 289,4

225,4 289,4 263,2

65,3 54,2 36,4

12,3 11,0 11,6

0,025 0,063 0,047

0,085 0,135 0,152

1,3 1,6 2,3

3,0 1,7 1,2

3,8 2,0 1,5

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,042 0,023 0,007

1,27 0,05 0,085 0,057 0,042

1,91 0,075 0,151 0,093 0,072

2,54 0,1 0,208 0,116 0,086

3,18 0,125 0,259 0,141 0,101

3,81 0,15 0,301 0,160 0,133

5,08 0,2 0,387 0,210 0,155

7,62 0,3 0,506 0,278 0,196

10,16 0,4 0,553 0,320 0,233

12,7 0,5 0,577 0,351 0,259

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

82

b 256 109

245,1 265,3 300

220,1 236,2 265,2

72,5 70,2 82,1

16,94 17,53 19,01


Peso molde (g)



Molde N°


83


_____

____

*




7325,5

6650,6

325,5

10,67Humedad %

HUMEDAD NATURAL



Masa recipiente

6325,1Peso seco

mm Pul.

50,8 2 0,0 100,0

37,5 1 1/2 189,3 3,0 97,0

25 1 456,2 7,2 89,8

19 ¾ 510,4 8,1 81,7

9,5 ⅜ 769,3 12,2 69,6

4,75 N° 4 1025,3 16,2 53,4

2 N°10 814,3 12,9 40,5

0,425 N°40 947,6 15,0 25,5

0,075 N° 200 410,2 6,5 19,0

% pasaMalla Peso

retenido

%

retenido

100 100

70 100

60 100 100 100

50 90 70 100

40 80 60 100

30 70 50 85

20 55 40 70

10 40 20 45

3% 2 20 2 25

7%

6%


ToleranciaTipo A

A-50 A-25

0%

84

____






17 26 47

35 24 13

1,04155 0,99507 0,92392

27,14 26,15 28,05

22,59 21,02 21,62

6,89 5,97 5,87

30,1851 33,9184 37,7196

Limite líquido

Limite líquido



N° probeta

N°golpes

K

Peso probeta (g)


F LK

28,96 29,36

26,85 27,28

17,85 18,02

23,44 22,46

Limite plastico

Limite plastico

Peso probeta (g)


N° probeta



85


Humedad optima: 11.7%



25 18 19 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5963 6186,5 6179,5 5986,3

1860,5 2084,0 2077,0 1883,8

1692,060 1865,686 1844,472 1660,238

1,977 2,214 2,207 2,001

1,798 1,982 1,960 1,764

45 63 154L 74

200 287,4 256,3 240

189 265,6 231,2 221

78,5 79,3 32,1 79,9

9,95 11,70 12,61 13,47

Humedad

Molde N°

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)

Peso molde + muestra humed (g)







Peso molde (g)


86

CBR INV 148-13

56 25 10

6 18 19

3 3 3

7198,5 7265,5 7295,5

2189,6 2205,5 2197,4

12065 11897 11789

4866,5 4631,5 4493,5

4367,895 4200,663 4026,677

2,223 2,100 2,045

1,995 1,905 1,832

k g1 15f

245,5 263,1 254

228,4 246,3 236,1

78,6 82,5 81,7

11,4 10,3 11,6

0,002 0,015 0,064

0,069 0,102 0,165

1,5 1,9 2,2

2,8 2,1 1,4

3,8 2,9 1,9

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,053 0,037 0,020

1,27 0,05 0,097 0,062 0,042

1,91 0,075 0,143 0,101 0,076

2,54 0,1 0,197 0,147 0,097

3,18 0,125 0,254 0,182 0,121

3,81 0,15 0,304 0,240 0,146

5,08 0,2 0,394 0,295 0,195

7,62 0,3 0,506 0,407 0,244

10,16 0,4 0,560 0,476 0,278

12,7 0,5 0,598 0,520 0,319

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

87

g12 230 174

261,2 285,4 214,6

238,4 256,3 195,6

63,6 54,5 80

13,04 14,42 16,44


Peso molde (g)



Molde N°


88

8.4. SUELO – CEMENTO 3%


Densidad Optima: 10.0%



25 25 25 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5789,3 6088,5 6162,5 5714,3

1686,8 1986,0 2060,0 1611,8

1572,200 1809,576 1844,040 1424,857

1,792 2,110 2,189 1,712

1,670 1,923 1,959 1,514

542 325 120 15

215,6 198,6 245,3 205,7

203,5 184,2 223,4 185,6

37,5 36,5 36,4 32,4

7,29 9,75 11,71 13,12

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






89

8.5. SUELO – CEMENTO 3% – 05 FIBRA


Humedad Optima: 10.4%

RELACIONES HUMEDAD - DENCIDAD DE MEZCLAS

DE SUELO CEMENTEO INV 611

25 25 25 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5610,5 6085,5 6215,5 5810,3

1508,0 1983,0 2113,0 1707,8

1406,846 1806,154 1898,280 1510,048

1,602 2,107 2,245 1,814

1,495 1,919 2,017 1,604

231 27 647 22

321,5 285,4 302,4 263,5

305,2 267,1 279,8 234,1

78,5 80,2 80 9,6

7,19 9,79 11,31 13,10

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Molde N°



Peso molde (g)


90

CBR INV 148-13

56 25 10

14 21 19

3 3 3

7312 7145,5 7295,5

2216,3 2184,7 2197,4

12205,5 11896,5 11895

4893,5 4751,0 4599,5

4437,411 4287,541 4141,441

2,208 2,175 2,093

2,002 1,963 1,885

22 89 45

255,3 301,5 297,4

232,4 280,4 275,6

9,6 85,2 78,5

10,3 10,8 11,1

0,025 0,036 0,045

0,025 0,037 0,046

0,0 0,0 0,0

22,0 16,6 12,8

23,6 19,0 14,1

N° de golpes

Molde N°


Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


Peso molde (g)



Lectura final (ni)

Expansión (%)

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"



0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,388 0,259 0,156

1,27 0,05 0,789 0,487 0,417

1,91 0,075 1,088 0,819 0,620

2,54 0,1 1,518 1,143 0,883

3,18 0,125 1,771 1,341 0,951

3,81 0,15 2,001 1,559 1,148

5,08 0,2 2,432 1,958 1,454

7,62 0,3 3,383 2,575 1,969

10,16 0,4 3,909 2,956 2,253

12,7 0,5 4,319 3,316 2,575

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

91

CBR 100%: 22.3

74 27 647

315,2 298,2 278,4

292,6 276,4 257,2

79,9 80,2 80

10,63 11,11 11,96


Molde N°



Peso molde (g)


92

8.6. SUELO – CEMENTO 3%- 1.0 FIBRA





4 4 4 4

4098,6 4098,6 4098,6 4098,6

940,36 940,36 940,36 940,36

5641,5 5910,5 6310,2 6025,5

1542,9 1811,9 2211,6 1926,9

1452,782 1661,491 1970,079 1681,211

1,641 1,927 2,352 2,049

1,545 1,767 2,095 1,788

154l 12 89 230

210,5 236,9 289,4 274,2

200,08 224 267,1 246,2

32,1 81,5 85,2 54,6

6,20 9,05 12,26 14,61

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






93

CBR INV 148-13

56 25 10

14 19 17

3 3 3

7312,5 7295,5 7252,5

2216,3 2197,4 2214,2

12257 12105 11942

4944,5 4809,5 4689,5

4419,901 4293,538 4195,391

2,231 2,189 2,118

1,994 1,954 1,895

12 74 174

245,2 236,1 287,1

227,8 219,3 265,3

81,2 79,5 80,2

11,9 12,0 11,8

0,023 0,046 0,054

0,025 0,048 0,057

0,0 0,0 0,1

25,1 20,4 16,6

28,5 24,6 20,9

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,619 0,418 0,253

1,27 0,05 0,981 0,717 0,556

1,91 0,075 1,377 1,143 0,895

2,54 0,1 1,734 1,405 1,146

3,18 0,125 2,037 1,691 1,375

3,81 0,15 2,432 1,988 1,642

5,08 0,2 2,937 2,531 2,156

7,62 0,3 3,770 3,332 2,772

10,16 0,4 4,309 3,865 3,233

12,7 0,5 4,649 4,106 3,612

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

94

CBR 100%: 27,3

G12 22 63

241,3 261,5 238,3

221,6 244 219,8

63,6 89,6 79,3

12,47 11,33 13,17


Peso molde (g)



Molde N°


95

8.7. SUELO – CEMENTO 3% - 1.5 FIBRA





25 25 25 25

3 3 3 3

4081,3 4081,3 4081,3 4081,3

943,61 943,61 943,61 943,61

5748,3 5974,3 6237,1 6000,3

1667,0 1893,0 2155,8 1919,0

1562,957 1733,457 1917,767 1674,852

1,767 2,006 2,285 2,034

1,656 1,837 2,032 1,775

230 27 63 22

198,7 185,7 201,5 207,3

189,7 176,8 187,4 192,3

54,5 80,1 73,8 89,4

6,66 9,20 12,41 14,58

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






96

CBR INV 148-13

56 25 10

1 3 2

3 3 3

7315,5 7298,5 7214,5

2214,3 2189,6 2247,8

12189,5 12063,5 11915,5

4874,0 4765,0 4701,0

4392,914 4269,220 4230,900

2,201 2,176 2,091

1,984 1,950 1,882

325 67 74

198,6 201,3 200,8

182,6 188,7 188,7

36,5 80,2 79,8

11,0 11,6 11,1

0,015 0,063 0,074

0,016 0,067 0,077

0,0 0,1 0,1

22,4 18,3 15,6

25,0 20,3 18,3

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,655 0,496 0,401

1,27 0,05 1,036 0,703 0,521

1,91 0,075 1,268 1,060 0,819

2,54 0,1 1,543 1,264 1,074

3,18 0,125 1,869 1,569 1,297

3,81 0,15 2,081 1,762 1,530

5,08 0,2 2,575 2,092 1,884

7,62 0,3 3,519 2,822 2,349

10,16 0,4 4,304 3,386 2,814

12,7 0,5 5,060 3,801 3,051

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

97

CBR 100%: 23.9

g12 22 45

210,3 218,4 206,7

193,8 202,7 189,7

63,5 89,5 78,3

12,66 13,87 15,26


Peso molde (g)



Molde N°


98






25 25 25 25

4 4 4 4

4098,6 4098,6 4098,6 4098,6

940,36 940,36 940,36 940,36

5784,6 6097,5 6201,5 5812,3

1686,0 1998,9 2102,9 1713,7

1563,359 1809,212 1865,457 1495,260

1,793 2,126 2,236 1,822

1,663 1,924 1,984 1,590

g12 174 154l 12

199,6 205,4 217,2 203,1

189,7 193,5 196,3 187,6

63,5 80 32,1 81,5

7,84 10,48 12,73 14,61

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Molde N°



Peso molde (g)


99






25 25 25 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5785 6025,5 6185,5 5874,5

1682,5 1923,0 2083,0 1772,0

1573,330 1771,823 1872,798 1551,751

1,788 2,043 2,213 1,883

1,672 1,882 1,990 1,649

154l 647 12 74

215,5 325,5 289,6 274,6

203,6 306,2 268,6 250,4

32,1 80 81,5 79,9

6,94 8,53 11,22 14,19

Molde N°

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)








Peso molde (g)


100

CBR INV 148-13

56 25 10

6 8 4

3 3 3

7198,5 7125,5 7256

2189,6 2365,2 2212,5

12075 12315,5 11987

4876,5 5190,0 4731,0

4384,682 4682,744 4275,546

2,227 2,194 2,138

2,003 1,980 1,932

231 12 647

312,5 289,2 278,4

288,9 268,9 259,3

78,5 81,5 80

11,2 10,8 10,7

0,012 0,017 0,026

0,013 0,018 0,028

0,0 0,0 0,0

22,2 16,8 14,5

24,6 20,7 16,9

N° de golpes

Molde N°


Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


Peso molde (g)



Lectura final (ni)

Expansión (%)

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"



0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,506 0,309 0,141

1,27 0,05 0,834 0,610 0,401

1,91 0,075 1,169 0,881 0,670

2,54 0,1 1,532 1,158 1,000

3,18 0,125 1,801 1,469 1,193

3,81 0,15 2,037 1,737 1,410

5,08 0,2 2,536 2,136 1,741

7,62 0,3 3,449 2,912 2,199

10,16 0,4 4,057 3,423 2,481

12,7 0,5 4,504 3,765 2,649

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

101

CBR 100%: 23.3

27 174 89

278,3 295,8 302,4

256,6 271,3 277

80,2 80,1 85,2

12,30 12,81 13,24


Molde N°



Peso molde (g)


102






25 25 25 25

4 4 4 4

4098,6 4098,6 4098,6 4098,6

940,36 940,36 940,36 940,36

5423,5 6025 6231,5 5874

1324,9 1926,4 2132,9 1775,4

1252,096 1755,687 1888,141 1532,104

1,409 2,049 2,268 1,888

1,332 1,867 2,008 1,629

230 154l 27 89

256,5 278,2 269,3 274,2

245,4 256,4 247,6 248,3

54,5 32,2 80,2 85,2

5,81 9,72 12,96 15,88

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






103

CBR INV 148-13

56 25 10

6 21 4

3 3 3

7198 7146 7256,5

2189,6 2184,7 2212,5

12083 11925 11967

4885,0 4779,0 4710,5

4404,311 4269,813 4203,085

2,231 2,187 2,129

2,011 1,954 1,900

230 74 647

216,9 235,6 247,1

200,9 219 229,1

54,3 79,8 80

10,9 11,9 12,1

0,024 0,039 0,047

0,026 0,043 0,051

0,0 0,1 0,1

26,8 21,4 17,0

28,0 24,6 20,7

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,704 0,497 0,225

1,27 0,05 1,094 0,802 0,556

1,91 0,075 1,484 1,144 0,863

2,54 0,1 1,849 1,476 1,170

3,18 0,125 2,158 1,723 1,430

3,81 0,15 2,462 2,037 1,668

5,08 0,2 2,888 2,531 2,134

7,62 0,3 3,617 3,216 2,851

10,16 0,4 4,111 3,661 3,217

12,7 0,5 4,295 3,899 3,381

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

104

CBR 100%: 26,6

22 12 45

256,3 247,1 235,8

238,7 228,9 217,8

89,6 81,4 78,4

11,80 12,34 12,91


Peso molde (g)



Molde N°


105






25 25 25 25

2 2 2 2

4102,3 4102,3 4102,3 4102,3

941,25 941,25 941,25 941,25

5712,3 5902,6 6205,1 6054,7

1610,0 1800,3 2102,8 1952,4

1504,219 1655,702 1903,208 1720,106

1,710 1,913 2,234 2,074

1,598 1,759 2,022 1,827

27 15 325 120

201,5 198,7 199,8 208,7

190,6 185,6 184,3 188,2

35,6 35,6 36,5 36,4

7,03 8,73 10,49 13,50

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






106

CBR INV 148-13

56 25 10

14 6 19

3 3 3

7312,5 7198,5 7295,5

2216,3 2189,6 2197,4

12197 11935,5 11869,5

4884,5 4737,0 4574,0

4410,477 4286,221 4113,367

2,204 2,163 2,082

1,990 1,958 1,872

27 12 136

198,7 205,4 202,4

187,2 193,6 191

80,2 81,4 89,2

10,7 10,5 11,2

0,063 0,087 0,019

0,066 0,09 0,023

0,1 0,1 0,1

24,4 21,6 19,4

27,0 23,8 20,2

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,587 0,496 0,390

1,27 0,05 1,071 0,912 0,664

1,91 0,075 1,421 1,168 0,980

2,54 0,1 1,686 1,494 1,341

3,18 0,125 2,081 1,785 1,543

3,81 0,15 2,328 2,024 1,737

5,08 0,2 2,781 2,447 2,081

7,62 0,3 3,635 3,079 2,649

10,16 0,4 4,067 3,405 2,912

12,7 0,5 4,295 3,535 2,975

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

107

CBR 100%: 25.4

63 325 15

199,7 203,1 200,7

184,7 180,9 176,2

79,4 36,5 35,6

14,25 15,37 17,43


Peso molde (g)



Molde N°


108






25 25 25 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5678,3 5982,5 6198,5 5974,3

1575,8 1880,0 2096,0 1871,8

1463,425 1718,127 1884,218 1644,678

1,674 1,997 2,227 1,989

1,555 1,825 2,002 1,747

647 45 27 120

203,5 210,7 198,9 203,7

194,7 199,3 182,4 183,4

80,1 78,3 35,6 36,4

7,68 9,42 11,24 13,81

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Molde N°



Peso molde (g)


109

8.13. SUELO – CEMENTO 9% – 05 FIBRA





25 25 25 25

1 1 1 1

4102,5 4102,5 4102,5 4102,5

941,25 941,25 941,25 941,25

5625,5 5983,5 6233,5 5789,5

1523,0 1881,0 2131,0 1687,0

1430,190 1726,384 1895,719 1477,101

1,618 1,998 2,264 1,792

1,519 1,834 2,014 1,569

136 27 74 174

289,3 278,5 285,5 274,5

277,1 262,2 262,8 250,3

89,1 80,2 79,9 80

6,49 8,96 12,41 14,21

Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Molde N°



Peso molde (g)


110

CBR INV 148-13

56 25 10

7 18 17

3 3 3

7189 7265,5 7252,5

2198,6 2205,5 2214,2

12085,5 12045,5 11945

4896,5 4780,0 4692,5

4418,350 4305,785 4230,568

2,227 2,167 2,119

2,010 1,952 1,911

231 12 63

321,2 296,2 284,5

297,5 274,9 264,3

78,5 81,5 79,3

10,8 11,0 10,9

0,012 0,009 0,023

0,014 0,011 0,025

0,0 0,0 0,0

21,4 16,6 13,8

23,9 18,0 15,0

N° de golpes

Molde N°


Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


Peso molde (g)



Lectura final (ni)

Expansión (%)

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"



0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,506 0,368 0,270

1,27 0,05 0,862 0,654 0,472

1,91 0,075 1,193 0,895 0,704

2,54 0,1 1,474 1,146 0,951

3,18 0,125 1,760 1,313 1,128

3,81 0,15 2,037 1,587 1,265

5,08 0,2 2,462 1,849 1,543

7,62 0,3 3,189 2,316 1,953

10,16 0,4 3,715 2,640 2,200

12,7 0,5 4,012 2,777 2,284

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

111

CBR 100%: 23.1

27 22 136

265,5 274,2 208,6

246,8 254,3 195,5

80,33 89,6 89,2

11,23 12,08 12,32


Molde N°



Peso molde (g)


112






25 25 25 25

4 4 4 4

4098,6 4098,6 4098,6 4098,6

940,36 940,36 940,36 940,36

5678,5 6020,3 6210,3 5824,5

1579,9 1921,7 2111,7 1725,9

1446,914 1734,559 1870,031 1505,653

1,680 2,044 2,246 1,835

1,539 1,845 1,989 1,601

g1 3d 56 87s

256,3 247,5 281,3 236,4

239,6 231,5 258,4 213,2

57,9 83,2 81,2 54,6

9,19 10,79 12,92 14,63

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






113

CBR INV 148-13

56 25 10

7 8 18

3 3 3

7189,5 7125 7266

2198,6 2365,2 2205,5

12063 12324,5 11924,5

4873,5 5199,5 4658,5

4378,117 4646,715 4159,249

2,217 2,198 2,112

1,991 1,965 1,886

22 k1 64

235,1 200,5 207,8

220,3 187,2 193,6

89,5 75,4 75,3

11,3 11,9 12,0

0,125 0,045 0,063

0,126 0,046 0,065

0,0 0,0 0,0

26,1 21,4 16,6

28,8 24,6 20,3

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,704 0,476 0,280

1,27 0,05 1,113 0,690 0,423

1,91 0,075 1,532 1,104 0,817

2,54 0,1 1,801 1,480 1,148

3,18 0,125 2,126 1,708 1,406

3,81 0,15 2,480 2,037 1,642

5,08 0,2 2,965 2,531 2,091

7,62 0,3 3,765 3,241 2,695

10,16 0,4 4,229 3,770 3,123

12,7 0,5 4,506 4,013 3,450

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

114

CBR 100%: 27.6

174 231 45

236,5 204,5 202,1

219,9 189,5 187,3

79,5 78,6 78,5

11,82 13,53 13,60


Peso molde (g)



Molde N°


115






25 25 25 25

3 3 3 3

4081,3 4081,3 4081,3 4081,3

943,61 943,61 943,61 943,61

5712,3 5947,3 6235,6 5719,8

1631,0 1866,0 2154,3 1638,5

1525,592 1706,134 1917,527 1434,801

1,728 1,978 2,283 1,736

1,617 1,808 2,032 1,521

178 231 63 36

209,8 217,3 208,5 201,9

198,6 205,4 194,3 183,6

36,5 78,4 79,3 54,7

6,91 9,37 12,35 14,20

Molde N°



Peso molde (g)


Humedad

N° de golpes

Molde N°

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






116

CBR INV 148-13

56 25 10

19 1 2

3 3 3

7295,5 7315,5 7214,5

2197,4 2214,3 2247,8

12185,5 12005,5 11912,5

4890,0 4690,0 4698,0

4392,290 4242,481 4226,198

2,225 2,118 2,090

1,999 1,916 1,880

18 51 542

189,6 184,2 201,8

173,6 174,2 185,3

32,4 79,4 37,5

11,3 10,5 11,2

0,078 0,096 0,067

0,08 0,099 0,072

0,0 0,1 0,1

25,4 19,4 15,8

26,2 21,7 19,1

CBR corregido 1"

CBR corregido 2"


Lectura final (ni)

Expansión (%)

Peso molde (g)




Número de capas

Peso molde (g)

Volumen molde (c3)






Humedad

Molde N°


N° de golpes

Molde N°


0 0 0 0 0

0,64 0,025 0,561 0,487 0,323

1,27 0,05 0,917 0,664 0,556

1,91 0,075 1,390 1,038 0,807

2,54 0,1 1,752 1,341 1,094

3,18 0,125 2,026 1,614 1,332

3,81 0,15 2,284 1,900 1,608

5,08 0,2 2,698 2,235 1,969

7,62 0,3 3,446 2,947 2,531

10,16 0,4 3,914 3,381 2,839

12,7 0,5 4,209 3,540 3,123

PENETRACIÓN

Carga (MPa)

117

CBR 100%: 24.9

22 230 45

197,8 205,8 203,4

182,5 185,5 185,4

89,5 54,4 78,3

16,45 15,48 16,81


Peso molde (g)



Molde N°


118

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE CILINDROS MOLDEADOS DE

SUELO - CEMENTO INV 614 -13

1 2 3

101,25 101,2 100,89

106,21 106,12 106,2

8051,6 8043,6 7994,4

14563 14215 15020

1,809 1,767 1,879

1 2 3

100,63 101,25 101,02

105,8 106 105,94

7953,3 8051,6 8015,0

23561 24856 24856

2,962 3,087 3,101

% cementoPromedio

Resistencia Mpa

3 1,818

6 2,054

9 3,050

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)

Resistencia a la compresión (Mpa)

Prueba N°

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)


Suelo + cemento 9% MUESTRA 2


Prueba N°

1 2 3

101,47 100,21 100,15

106,21 106,14 106

8086,6 7887,0 7877,6

16512 16125 16358

2,042 2,044 2,077

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)



Prueba N°

119

HUMEDAD DE FALLA

15 27 36 a1 5s 51

263,5 247,1 269,8 249,6 235,1 215,5

242,3 227,8 249,3 232,6 219,3 201,7

35,6 42,5 54,7 80,2 81,4 79,5

10,3 10,4 10,5 11,2 11,5 11,3

89 41 75

231,2 215,2 247,6

214,3 200,4 228,6

63,5 74,5 57,8

11,2 11,8 11,1

3% de cemento MUESTRA 1 6% de cemento MUESTRA 2

9% de cemento MUESTRA 3

120

DURABILIDAD DE PROBETAS DE SUELO CEMENTO INV 612-13

10% Metodo A

1,995 w% de Moldeado 10,5Densidad máxima Kg/cm3

Humedad óptima

6,2%

Densidad de moldeado Kg/cm32,001

Contenido de cemento

12

7

9

h1 (cm)

1,7Máximo cambio de humedad (%):

Ø2 (cm)Ø1 (cm) Vol (cm³)

Máximo cambio de volumen (%):

11

9,4

10

5

6

1

2

4

8

3

2026

2011,5

2017,5

2015,5

2012,5

2011

2012

2011,5

Vol (cm³)Masa Seca

h2 (cm)

Peso después de cinco(5) horas en inmersión

Cambio de

Volumen (%)

Masa

Húmeda

Ciclo

No.w1 (%)

2014,5

2012

2012,5

2011,5

10,17

10,14

10,16

10,18

10,14

10,15

10,16

10,15

11,56 939,1 9,4

10,14

10,15

10,17

8,7

9,0

8,9

10,19

11,68

11,67

11,69

11,64

11,65

11,66

11,66

11,68

11,63

11,65

11,67

943,2

944,3

949,6

940,0

944,5

949,0

941,6

945,1

942,9

942,6

951,7

8,8

8,8

8,8

8,8

8,9

8,8

8,9

8,8

1836,5 10,14 11,6

1833,5

10,12

10,1

10,11

11,67

936,8

1835

1834,5

1834,5

1834

1834

10,12

10,14

10,13

10,13

0,2

1837

1836

1835,5

1835,5

1835

10,12

10,13

10,11

10,11

11,65

11,67

11,62

11,64

11,63

11,64

11,58

11,59

11,62

11,65

938,7

938,9

936,8

932,8

936,3

939,2

938,1

0,5

0,6

1,3

0,8

0,9

1,0

0,4

1,2

1,1

1,2

1,7

933,3

932,3

931,0

935,2


Densidad máxima Kg/cm3 1,995 w% de Moldeado 10,7

Humedad óptima 10% Método A

Densidad de moldeado Kg/cm3 2,004

Contenido de cemento 6,2%

121

12 1638,6 9,05 10,09 649,1 1614,4

Ciclo

No.Masa Seca Ø1 (cm) h1 (cm) Vol (cm³)

Masa Seca

corregida

1 1838 10,13 11,6 934,9 1810,8

Maximo 14%

Perdida % 10,85

Especificación INV

350-5

122


1,997 w% de Moldeado 10,8

1050% Metodo A

Densidad máxima Kg/cm3

Humedad óptima



0,5

0,1

1,3

0,8

0,2

1,3

0,6

0,8

0,2

0,6

0,6

0,3941,0

938,4

943,7

939,2

940,2

938,4

11,62

11,64

11,63

11,62

11,62

943,9

941,0

943,7

944,5

941,0

10,16

10,14

10,15

10,14

11,62

11,63

11,64

11,65

11,63

11,63

1841

1841

1840,5

10,17

10,15

10,16

10,16

10,15

10,15

10,14

9,5

9,4

1850,5

1842,5

1843

1842

1842,5

1842

1841,5

1841,5

940,0

8,9

9,4

9,3

9,3

9,3

9,6

9,5

9,4

9,5

11,64

949,3

948,2

945,3

949,9

946,4

943,5

944,5

951,7

947,4

10,15

10,16

10,19

10,18

2037,5

11,66

11,65

11,67

11,64

-0,9

2032

2033,5

2032,5

2031,5

2032

10,19

10,18

10,16

10,18

9,9 1843,5 10,2 11,65 952,0


Ciclo

No.w1 (%)

Masa SecaØ2 (cm) h2 (cm) Vol (cm³)

Cambio de

Volumen (%)Vol (cm³)

2

2047 10,15 11,66 943,51

Masa

HúmedaØ1 (cm) h1 (cm)

11,66

11,67

9,9

11,65

11,64

2034

2033,5

2031,5

10,17

10,16

Máximo cambio de volumen (%):

11

12

3

11,64

11,65

10,14

4

5

943,7

2035,5

2033,5

10

Máximo cambio de humedad (%):

6

7

8

9



Humedad óptima 1050% Metodo A



123

947,4 1777,8

Masa Seca Ø1 (cm) h1 (cm)

1 1804,5 10,18 11,64

Vol (cm³)Masa Seca

corregida

Ciclo

No.

12 1635,5 9,84 10,94 832,0 1611,3

Especificación INV

350-5Perdida % 9,37

Maximo 14%


124

Metodo A

1,984 12,1

1180%

w% de Moldeado

Humedad óptima

Densidad máxima Kg/cm3



Máximo cambio de humedad (%): 9,5 Máximo cambio de volumen (%): 1,0

0,4

0,4

0,6941,0

939,4

937,3

0,6

0,8

0,8

1,0

0,8

0,4

0,6

0,7

939,2

940,0

936,5

11,61

11,63

11,63

11,64

11,62

942,9

941,8

942,9

945,6

938,4

11,63

11,64

11,63

11,64

11,62

11,6310,15

10,15

10,13

10,14

10,14

10,13

1812

1811,5

1812

1811

1810,5

10,16

10,15

10,16

10,17

10,14

1815,5

1814,5

1817,4

1814,5

1812,5

1812,59,4

9,4

9,5

9,3

9,4

9,4

945,6

944,5

942,6

943,5

943,7

9,4

9,4

9,2

9,3

9,4

952,0

949,9

946,4

950,9

945,3

946,411,65

11,64

11,65

11,65

11,66

11,64

10,17

10,17

10,16

10,15

10,15

11,65

11,67

11,65

11,66

11,66

2000,5

10,2

10,18

10,17

10,19

1998

1997,5

2003,5

2002,5

2002

2001,5

2001

0,99,5 1813,5 10,14 11,65 940,8

Vol (cm³)Cambio de

Volumen (%)h2 (cm)

Masa

Húmeda

11,66 949,0

Vol (cm³) w1 (%)Masa Seca

11

12 10,16

2000,5

3

4

5

6

7

2001

Ø1 (cm)

8

9

Ø2 (cm)


h1 (cm)Ciclo

No.

10

1

2

2004 10,18

10,16

1998,5


125


Humedad óptima 1180% Metodo A



944,7 1770,9

Masa Seca Ø1 (cm) h1 (cm)

1 1797,5 10,17 11,63

Vol (cm³)Masa Seca

corregida

Ciclo

No.

12 1632,5 9,83 10,93 829,5 1608,4

Especificación INV

350-5Perdida % 9,18

Maximo 14%

126

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE CILINDROS MOLDEADOS DE

SUELO - CEMENTO INV 612-13

1 2 3

101,38 100,92 101,23

106,16 106,1 106,08

8072,3 7999,2 8048,4

17896 16589 17236

2,2 2,1 2,1

Suelo cemento 6,2 + 0

Prueba N°

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)


127

1 2 3

101,45 101,23 101,54

106,2 106,17 106,13

8083,4 8048,4 8097,8

20825 21563 20923

2,6 2,7 2,6

Prueba N°

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)


Suelo cemento 6,2 +1,0 MUESTRA 2

128

HUMEDAD DE FALLA

89 5s 13 15 542 251

245,1 215,6 210,4 208,7 215,7 221

226,3 202,1 192,7 191,9 198,3 203,4

63,5 81,4 39,6 32,4 35,6 37,5

11,5 11,2 11,6 10,5 10,7 10,6

325 24g 758

209,6 235,6 245,1

191,7 214,3 225,3

36,5 37,4 57,8

11,5 12,0 11,8

6,2% de cemento + 1,0% de Fibras

6,2% de cemento + 0% de Fibras 6,2% de cemento + 0,5% de Fibras

FIBRA VS RESISTENCIA

% fibra Resistencia Mpa

0 2,1

0,5 2,4

1 2,6

1,5 2,4

129

1 2 3

101,45 101,23 101,54

106,2 106,17 106,13

8083,4 8048,4 8097,8

20825 21563 20923

2,6 2,7 2,6

Prueba N°

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)


Suelo cemento 6,2 +1,0 MUESTRA 2

130

1 2 3

101,47 101,57 101,25

106,7 106,06 106,08

8086,6 8102,6 8051,6

19125 19978 18587

2,4 2,5 2,3

Diámetro (mm)

Altura (mm)

Área (mm2)

Carga maxima (N)


Prueba N°

Suelo cemento 6,2 + 1,5 MUESTRA 3

131

1 2 3

49,36 45,25 47,86

49,06 45,01 47,55

18,25 17,65 19,25

0,96 0,9 1,1

Materia orgánica por ignición

INV 121

Prueba N°

Contenido de Materia orgánica %

Promedio Contenido materia orgánica % 0,97

Peso crisol + muestra seca (g)

Peso crisol + muestra luego de ignición (g)

Peso crisol (g)

Documents

Análisis de resistencia y durabilidad del suelo cemento